碲化镉薄膜太阳电池组件的制造技术

本文简要叙述了近年国外碲化镉薄膜太阳电池产业的发展状况；介绍了我们在国家863计划的支持下，在建设碲化镉薄膜太阳电池中试生产线和开发大面积组件的制造技术方面所取得的进展。     

CdTe太阳电池组件的关键技术研究

采用化学水浴法沉积CdTe太阳电池的n型窗口层CdS多晶薄膜, 用近空间升华法制备吸收层CdTe薄膜. 为了获得优质的背接触, 对退火后的CdTe薄膜用湿化学法腐蚀一富Te层, 然后沉积背接触层. 结果表明：具有ZnTe/ZnTe: Cu 复合层的太阳电池性能优于其他背接触结构的电池. 最后, 采用激光刻蚀和机械刻蚀相结合, 制备了glass/SnO₂:F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe:Cu/Ni太阳电池小组件, 其中一个CdTe太阳电池小组件的效率达到了7.03% (开路电压V_oc = 718.1 mV, 短路电流I_sc = 98.49 mA, 填充因子53.68%, 面积54 cm²) (由中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心测量).     

反应磁控溅射制备CdTe太阳电池前电极ITO薄膜的性质研究

使用反应直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ITO薄膜作为CdTe多晶薄膜太阳电池的前电极,研究了氧分压和衬底温度对ITO薄膜光电性能及结构的影响.通过四探针、紫外可见分光光度仪,X射线衍射(XRD)和霍尔测试仪等测试手段对薄膜进行了表征.结果表明:随着氧分压和衬底温度的升高,ITO薄膜在可见光区域的透过性能明显增强,但是薄膜的载流子浓度下降,霍尔迁移率也逐渐降低,同时薄膜的电阻率逐渐增大.在结果分析的基础上,选用衬底温度300℃,1.4%的氧分压条件制备出可见光透过率在80%以上,电阻率为5.3×10-4?·cm的ITO薄膜,将其应用于碲化镉多晶薄膜太阳电池,电池的转换率可以达到10.7%.     

银粉和玻璃粉对太阳能电池正银浆料接触界面的影响

通过传统的电子浆料工艺制备太阳能电池正银浆料,将该银浆料经丝网印刷在晶硅太阳能电池片后烧结为银膜结构。采用场发射扫面电镜观测烧结银膜接触界面的形貌,分析银粉的粒径、形貌和玻璃粉的成分对太阳能电池正银浆料界面接触结构的影响。发现小粒径球状银粉和片状银粉制备的烧结银膜界面接触结构较好,形成较多的银微晶,当球形银粉粒径为0. 9μm时,体电阻率较低。采用0. 9μm粒径球形银粉和不同铋含量的玻璃粉优化正银浆料的配方,当玻璃粉中铋含量为68. 98%(T_g=614℃)时,烧结银膜与硅基体之间的接触结构较好,体电阻率最低。     

染料敏化太阳电池稳态平衡特性研究

建立了染料敏化太阳电池稳态平衡条件下的动力学模型.研究了电子扩散长度L、光吸收系数α、薄膜厚度d 等参数对其电子浓度分布特性及开路电压的影响,将理论模拟结果与实验结果进行了对比,较好的一致性说明了该模型的可靠性.     

在工作状态下感应反型层太阳电池的薄层电阻

给出了决定在工作状态下感应反型层太阳电池薄层电阻的一组方程.与以前的理论不同之处是考虑到了薄层电阻对电地工作状态的依赖性.分析中计及了电地外表面上的象电荷和二氧化硅-硅界面的界面电荷的作用.文中以氮化硅-二氧化硅-硅结构的感应反型层太阳电池作为实例,研究了它的薄层电阻与工作电压的关系.结果表明,当工作电压在0,4V附近时,薄层电阻有一最小值,而当工作电压大于0.4V时,薄层电阻随工作电压的增高而急剧增大.     

太阳电池负载特性补偿测试法研究

将克希荷夫回路电流定律应用于太阳电池负载特性测试的补偿法电路分析,得到回路电流关系式、最小电源电压及最小功耗桥路电阻的关系式．设计了直接法与补偿法相结合的测量电路     

激光刻划制备集成碲化镉薄膜太阳电池的研究

激光刻划是实现薄膜太阳电池集成的廉价、高效手段．使用调Q脉冲Nd：YAG激光刻划碲化镉多晶薄膜,研究了泵浦灯电流、脉冲重复频率、刻划速率与刻痕形貌的关系,优化了刻划的工艺参数,在此基础上制备出转换效率为5．42％的碲化镉薄膜集成电池．