电化学沉积法制备CdTe/CdS薄膜太阳能电池及性能研究

发布时间：2021-01-29 07:22

　　能源是当今社会发展水平的标志，而太阳能来源无穷无尽，具有稳定性和很高的安全保障性，比其他可再生能源在技术方面有更大的潜力，充分说明太阳能是未来能源的主力之一。而太阳能利用中，除了光热利用外，最主要思路是光伏发电，通过P-型和N-型半导体材料的复合，在其界面上形成P-N结，促使光生电子-空穴对有效分离，因此，不同性质的半导体材料得到了各个科研小组的广泛研究。碲化镉（CdTe）是一种P型半导体材料，室温下禁带宽度为1.45eV，属直接跃迁型能带结构，很接近太阳能电池需要的最优能隙，吸收系数大，可以有效吸收可见光能量，具有很高的理论转换效率（28%），因此成为制备高效率，低成本的多晶薄膜太阳能电池的理想的吸收层材料。硫化镉（CdS）是一种非常重要的直接带隙太阳电池材料。CdS薄膜带隙较宽，为2.42eV，吸收系数较高，为104～105cm-1，它的电子亲和势为4.5eV，和二氧化锡（SnO2）接近，能和SnO2形成良好的欧姆接触。CdS多晶薄膜在异质结太阳电池中是一种很重要的n型窗口材料。CdTe薄膜太阳电池通常以碲化镉/硫化镉（CdTe/CdS）异质结为基础，尽管CdS和CdTe晶格常数相... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

P-N结示意图

即受到内建电场的作用，在电进入 P 区，而光生电子（多数穴也会向 p-n 结边界扩散，作用而使光生电子在电场力作流子）则被留在 P 区。因此，电场方向相反的光生电场。层带正电，N 型层带负电，因原理阳电池上、下极之间就会有（如图 1.2 所示），因此太阳

图 1.4 理想的太阳电池等效电路 图 1.5 实际的太阳电池等效电路如图 1.5 所示，负载两端的电压为 U，则加在 Rsh两端的电压为 U+IRs，因( ) /sh s shI U IR R流过负载的电流为ph D shI I I I可得(1 / ) /s sh ph sh DI R R I U R I（1-1）其中，暗电流DI 为注入电流、复合电流以及隧道电流三者之和。在一般情下，可以忽略隧道电流，这样暗电流DI 是注入电流及复合电流之和。加在电池 P-N 结上的外电压为j sU U IR。为了用等效电路来预计太阳电池的输出和效率，可将注入电流和复合电流化为单指数形式

【参考文献】：
期刊论文
[1]扩散温度和时间对晶体硅太阳电池性能的影响[J]. 王丽,陈阿青,王晓忠,乐栋贤,梅建滨.  电子元件与材料. 2012(04)
[2]不同工艺条件对电沉积n-CdTe薄膜性能和结构的影响[J]. 郭清松,杨广华,沈岳年,黄文德,张力.  太阳能学报. 1989(03)
[3]阴极电淀积CdTe多晶薄膜组织结构的观察与分析[J]. 黄文德,沈岳年,王标,郭满.  内蒙古大学学报(自然科学版). 1984(03)



本文编号：3006508