CdTe薄膜太陽能電池學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1CdTe薄膜太陽能電池薄膜太陽能電池第一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。一、一、CdTeCdTe薄膜太陽能電池原理薄膜太陽能電池原理二、二、CdTeCdTe薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)三、三、TiO2TiO2作緩沖層文獻(xiàn)分析作緩沖層文獻(xiàn)分析四、四、CdTeCdTe太陽能電池展望太陽能電池展望五、參考文獻(xiàn)五、參考文獻(xiàn)第1頁/共23頁第二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。chE光子的能量公式可見光的波長：380760nm 能量：第2頁/共23頁第三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。CdTe的能隙值為，是直接能隙。TCO的能隙為，是間接能隙。第3頁/共23頁第四頁，編輯

2、于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。CdTe太陽能電池的結(jié)構(gòu)類型由于Substrate型太陽能電池CdS/CdTe的界面品質(zhì)較差，歐姆接觸性差，所以轉(zhuǎn)化效率較低，一般不常用。第4頁/共23頁第五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。CdTe太陽能電池結(jié)構(gòu)圖第5頁/共23頁第六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。第6頁/共23頁第七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。降低CdTe與金屬電極接觸勢壘P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體透明導(dǎo)電氧化層第7頁/共23頁第八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。玻璃襯底一般選用鈣鈉玻璃作為太陽能電池的襯底，主要起支架、防止污染和太陽光入射的作用。第8頁/共23頁第九頁，編

3、輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。TCO 透明導(dǎo)電氧化層第9頁/共23頁第十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。第10頁/共23頁第十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。CdS窗口層1、CdS的能隙一般在，幾乎所有的可見光都能透過。2、CdS層與CdTe層形成p-n結(jié)。3、為了使太陽能電池獲得更高的效率，CdS層要盡量的薄， 一般在不超過500nm第11頁/共23頁第十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。1 1、CdTeCdTe能隙值為能隙值為1.45eV,1.45eV,位于理想的太陽能電池的能隙之位于理想的太陽能電池的能隙之 間，且具有很高的吸光系數(shù)，是非常理想的光伏材料間，且具有很

4、高的吸光系數(shù)，是非常理想的光伏材料2 2、CdTeCdTe層的厚度一般在層的厚度一般在2-8m.2-8m.CdTe吸收層第12頁/共23頁第十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。背接觸層和背電極降低降低CdTeCdTe和金屬電極的接觸勢壘，引出電流，是金屬電極與和金屬電極的接觸勢壘，引出電流，是金屬電極與CdTeCdTe形形成歐姆接觸成歐姆接觸第13頁/共23頁第十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。Performance improvement of solution-processed CdS/CdTe solarcells with a thin compact TiO2 buf

5、fer layerQuestionIn order to reduce the light absorption loss in CdS, the CdS thickness is usually less than 500 nm. However, pinholes in CdS and non-conformal coverage of CdS on transparent conductingoxide layer will cause shunting thus leading to device performance degradation and failure. Solutio

6、n In order to alleviate this problem , a layer of TiO2 was inserted between the FTO and CdS as a buffer layer.第14頁/共23頁第十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。Materials and methods1、Substrate cleaning (the soda-lime glasses coated with 600nm FTO)2、TiO2 was deposited using DC magnetron sputtering3、 CdS chemical bath d

7、eposition4、CdTe electrochemical deposition5、CdCl2 treatment （the wafe in CdCl2 methanol solution at 60 for 20 min)6、50nm Au dots were deposited by thermal evaporation as back contact .第15頁/共23頁第十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。1、TiO2 in solar cells helps in improving efficiency by stopping holes from going to T

8、CO front contact . 2、TiO2 window layer helps in the separation of charge carriers and reduces the recombination rate.第16頁/共23頁第十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。In order to identify the optimum thickness for TiO2,solar cell devices with 20-, 40-, 60-, 80- and 100-nm-thick第17頁/共23頁第十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。第18頁/共23頁第

9、十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。Conclusions1、By inserting a compact TiO2 layer with 20 nm thickness, device yield was improved to more than 80 % with a peak efficiency of 8.0 %. 2 、TiO2 buffer layer helps to solve the short-circuiting problems caused by thinnon-uniform CdS. The addition of a compact TiO2 layer was also found to significantly improve device stability.第19頁/共23頁第二十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn) 五十四分。CdTe太陽能電池發(fā)展前景CdTe薄膜太陽能電池具有成本低，工藝制備簡單，其吸收層與光譜最一致的優(yōu)點(diǎn)，是未來太陽能電池發(fā)展的方向First Solar公司是全球最大的CdTe太陽能電池生產(chǎn)商，該致力于CdTe太陽能電池研究十余年，至2016年，該公司總裝機(jī)量達(dá)6GW,預(yù)計(jì)2016年年裝機(jī)量達(dá)2GW