CdTe薄膜太阳能电池.ppt

A,1,CdTe薄膜太阳能电池,A,2,一、CdTe薄膜太阳能电池原理二、CdTe薄膜太阳能电池结构三、TiO2作缓冲层文献分析四、CdTe太阳能电池展望五、参考文献,A,3,CdTe太阳能电池的原理,光子的能量公式,可见光的波长：380760nm能量：1.643.19eV,A,4,CdTe的能隙值为1.45eV，是直接能隙。,TCO的能隙为3.24.3eV，是间接能隙。,A,5,CdTe太阳能电池的结构类型,由于Substrate型太阳能电池CdS/CdTe的界面品质较差，欧姆接触性差，所以转化效率较低，一般不常用。,A,6,CdTe太阳能电池结构图,A,7,A,8,降低CdTe与金属电极接触势垒,P型半导体,N型半导体,透明导电氧化层,A,9,玻璃衬底,一般选用钙钠玻璃作为太阳能电池的衬底，主要起支架、防止污染和太阳光入射的作用。,A,10,TCO透明导电氧化层,A,11,A,12,CdS窗口层,1、CdS的能隙一般在2.4eV，几乎所有的可见光都能透过。2、CdS层与CdTe层形成p-n结。3、为了使太阳能电池获得更高的效率，CdS层要尽量的薄，一般在不超过500nm,A,13,1、CdTe能隙值为1.45eV,位于理想的太阳能电池的能隙之间，且具有很高的吸光系数，是非常理想的光伏材料2、CdTe层的厚度一般在2-8m.,CdTe吸收层,A,14,背接触层和背电极,降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，是金属电极与CdTe形成欧姆接触,A,15,Performanceimprovementofsolution-processedCdS/CdTesolarcellswithathincompactTiO2bufferlayer,Question,InordertoreducethelightabsorptionlossinCdS,theCdSthicknessisusuallylessthan500nm.However,pinholesinCdSandnon-conformalcoverageofCdSontransparentconductingoxidelayerwillcauseshuntingthusleadingtodeviceperformancedegradationandfailure.,Solution,Inordertoalleviatethisproblem,alayerofTiO2wasinsertedbetweentheFTOandCdSasabufferlayer.,A,16,Materialsandmethods,1、Substratecleaning(thesoda-limeglassescoatedwith600nmFTO)2、TiO2wasdepositedusingDCmagnetronsputtering3、CdSchemicalbathdeposition4、CdTeelectrochemicaldeposition5、CdCl2treatment（thewafeinCdCl2methanolsolutionat60for20min)6、50nmAudotsweredepositedbythermalevaporationasbackcontact.,A,17,1、TiO2insolarcellshelpsinimprovingefficiencybystoppingholesfromgoingtoTCOfrontcontact.2、TiO2windowlayerhelpsintheseparationofchargecarriersandreducestherecombinationrate.,A,18,InordertoidentifytheoptimumthicknessforTiO2,solarcelldeviceswith20-,40-,60-,80-and100-nm-thick,A,19,A,20,Conclusions,1、ByinsertingacompactTiO2layerwith20nmthickness,deviceyieldwasimprovedtomorethan80%withapeakefficiencyof8.0%.2、TiO2bufferlayerhelpstosolvetheshort-circuitingproblemscausedbythinnon-uniformCdS.TheadditionofacompactTiO2layerwasalsofoundtosignificantlyimprovedevicestability.,A,21,CdTe太阳能电池发展前景,CdTe薄膜太阳能电池具有成本低，工艺制备简单，其吸收层与光谱最一致的优点，是未来太阳能电池发展的方向,FirstSolar公司是全球最大的CdTe太阳能电池生产商，该致力于CdTe太阳能电池研究十余年，至201