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1、銅銦鎵硒柔性薄膜太陽電池方小紅-，劉勇，王慶華-，楊立‘，趙彥民‘，馮金暉‘(1．中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所，天津30038l；2．軍代表室，天津300381)摘要：介紹了銅銦鎵硒柔性薄膜太陽電池的性能、優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用范圍；闡述了柔性薄膜太陽電池的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢：特別介紹了柔性薄膜太陽電池的典型結(jié)構(gòu)以及柔性襯底材料的要求和選擇，底電極、吸收層、緩沖層、窗口層、減反射膜、上電極等各功能層的制備工藝等，同時(shí)簡要介紹了其產(chǎn)業(yè)化面臨的困難和挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：銅銦鎵硒；柔性；薄膜；太陽電池中圖分類號：
2、TM914．4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002—087X(2007)07—0569—04Culn】一．Ga．Se2thinfilmsolarcellsonflexiblesubstrateFANGXiao—hong，LIUYong2，WANGQing—hua‘，YANGLi‘，ZHAOYan—min，F(xiàn)ENGJin—huifJ．TianjinInstituteofPowerSources，Tianjin300381，China；2．MilitaryDelegateOffic~Tianjm300381，
3、China)Abstract：Theperformance，advantageandapplicationareaofCuln1一ae2(CIGS)thinf¨msolarcellsonflexiblesubstrateswereintroducedaswellastheadvancementsanddevelopmenttendencyonCIGSbasedsolarcells．Thedescriptionofthestructureofflexiblesolarcell，choicesofflex
4、iblesubstrates，andtheproceedingofbackcontract，absorbinglayer，buferlayer，windowlayer，ARcoatingandtopcontactalsowasgiven，andthedificultiesandchallengesofpilotandproductionwereintroducedbriefly．Keywords：Culn1一xGae2；flexible；thinf¨m；solarcell在光學(xué)領(lǐng)域，銅銦硒(CuInS
5、e，CIS)薄膜太陽電池由于其能優(yōu)異的特點(diǎn)，而銅銦鎵硒薄膜太陽電池可以采用柔性金屬優(yōu)越的綜合性能，受到廣泛的關(guān)注。銅銦硒薄膜太陽電池是在或聚酰亞胺薄膜為襯底制成柔性薄膜太陽電池。2O世紀(jì)8O年代后期開發(fā)出來的新型太陽電池，是各種薄膜柔性襯底的應(yīng)用使得CIGS柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比太陽電池中效率最高、最有發(fā)展前途的薄膜太陽電池之一。功率有了很大的提高，可以由以下的理論計(jì)算詳盡展示。1銅銦鎵硒柔性薄膜太陽電池的特性CIGS柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比功率是由其光電轉(zhuǎn)換效率和質(zhì)量決定的。而太陽電池的質(zhì)量是由襯
6、底材料的質(zhì)量和電和優(yōu)點(diǎn)池本體材料的質(zhì)量組成的。在關(guān)鍵技術(shù)解決以后，CIGS柔性CuInSe屬于I．III一Ⅵ族化合物，由II．Ⅵ族化合物衍化而薄膜太陽電池的質(zhì)量比功率主要取決于襯底材料、襯底厚度來。其中第1I族元素被第1族(Cu)和第1II族(In)取代而形以及電池的光電轉(zhuǎn)換效率。CIGS柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比成三元化合物。CuInSe的晶體結(jié)構(gòu)為黃銅礦，與II．Ⅵ族化合功率隨著光電轉(zhuǎn)換效率的提高而增大，光電轉(zhuǎn)換效率由5％增物的閃鋅礦類似。CIS具有非常優(yōu)良的抗干擾、耐輻射能力，大至25％時(shí)，如厚度
7、為25“m的鈦襯底的高效化合物半導(dǎo)體沒有光輻射引致性能衰退效應(yīng)，使用壽命長。CIS是光伏應(yīng)用柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比功率由3l9W／kg提高到l597中最有希望的半導(dǎo)體吸收層材料之一，銅銦硒是直接半導(dǎo)體W／kg，同時(shí)看出，鈦襯底的厚度變薄，對提高柔性薄膜太陽電材料，禁帶寬度為O．98～l、04eV，其實(shí)際值決定于它的化學(xué)池的質(zhì)量比功率起到重要作用。在與鈦襯底同樣厚度的情況配比。為了提高銅銦硒吸收層材料的禁帶寬度，可在材料當(dāng)中下，聚酰亞胺襯底的CIGS柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比功率加入鎵(Ga)，使Ga部
8、分取代同族的In原子。當(dāng)銅銦鎵硒有很大的提高。如當(dāng)襯底厚度為25pm、光電轉(zhuǎn)換效率為10％(CuIn．一aSe，CIGS)吸收層材料的化學(xué)配比改變時(shí)，CIGS時(shí)，鈦襯底的高效化合物半導(dǎo)體柔性薄膜太陽電池的質(zhì)量比吸收層的禁帶寬度的變化范圍是1．04～l68eV，其值決定于功率為639W／kg，而聚酰亞胺襯底的高效化合物半導(dǎo)體柔性Ga／(1n+Ga)的比值。CIGS的結(jié)構(gòu)依然是黃銅礦結(jié)構(gòu)并且具薄膜太陽電池的質(zhì)量比功率為l26lW／kg。由此看出襯底材有CIS
