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《銅銦(鎵)硒薄膜太陽電池吸收層制備研究-論文.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、源技銅銦【鎵)硒薄膜太陽電池吸收層制備研究李麗波,裴鳳巍,王珩,楊秀春,田海燕(哈爾濱理工大學化學與環(huán)境工程學院綠色化工技術黑龍江省高校重點實驗室,黑龍江哈爾濱150040)摘要:銅銦(鎵)~(CIGS)薄膜太陽電池有非常高的理論轉化效率,吸收系數(shù)高,穩(wěn)定性好,對材料缺陷的容忍度高等優(yōu)點成為了近年來電池研究的熱點。介紹了目前國內外制備Culn(Ga)Se薄膜的方法,包括真空蒸法,濺射法、電沉積法,溶劑熱法,溶膠凝膠法等,闡述了每種方法制備出的銅銦(鎵)硒薄膜的組成、微觀結構、光伏性能及它們之間的聯(lián)系。關鍵詞:銅銦(鎵)硒;
2、薄膜;太陽電池;制備中圖分類號:TM914.4文獻標識碼:A文章編號:1002—087X(2014)03—0572—04PreparationofabsorptionlayerofCuIn(Ga)SethinfilmssolarcellLILi—bo,PEIFeng-wei,WANGHeng,YANGXiu-chun,TIANHai—yan(KeyLaboratoryofGreenChemicalEngineeringandTechnologyofCollegeofHeilongjiangProvince,Collegeo
3、fChemicalandEnvironmentalEngineering,Harb{nUniVeityofScienceandTechnology,HarbinHeilongjiang150040,China)Abstract:TheadvantagesofCIGSthinf¨msolarcells。suchashightheoreticalconversioneficiency,highabsorptioncoeficient(10scm),goodstabilityandtoleranceofdefectsinmate
4、rial,werethehotcelIresearchinrecentyears.SeveralmajordomesticandforeignpreparingprocessofCISthinf¨m。suchasvacuumevaporationmethod,magnetronsputtering,electrodeposition,solvothermal,sol-gelmethod,wereintroduced.Thecomposition,microstructureandphotovoltaicperformanc
5、eofCuln(Ga)Sef¨mpreparedbyeachmethodwereelaborated.aswellastherelationshipofthestructureandproperties.Keywords:Culn(Ga)Se;州m:solarcell;preparation自70年代以來,為了大幅度降低太陽電池的成本,光伏8.5%l5l。與國際上研究開發(fā)力度和規(guī)模相比較,國內對CIGS界一直在研究開發(fā)薄膜太陽電池,開發(fā)出了硅基薄膜電池、碲太陽電池的研發(fā)并不太多、研究力量不足,但是近幾年來,一化鎘薄膜電池,
6、銅銦硒(CIS)或銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池等。目些企業(yè)和研究機構對CIGS太陽電池表現(xiàn)出較大的熱情以及前,CIGS類薄膜太陽電池的轉換效率可達19.9%t“,具有低成資金投入的積極性,也取得了可喜的成果。因此,本文將要介本、高效率、無衰退等優(yōu)點,已成為最有希望的可大規(guī)模生產紹目前國內外制備Culn(Ga)Se薄膜的方法,闡述每種方法制的光伏材料。CulnSe與其衍生物,因其成本低、光吸收系數(shù)較備出的銅銦(鎵)硒薄膜的組成、微觀結構、光伏性能及它們高(105cm),穩(wěn)定性好等優(yōu)點被認為是最有潛力的薄膜太陽之間的聯(lián)系。能吸
7、收層材料。CulnSe:是I.III.Ⅵ族化合物,晶體結構為黃1CIGS(CIS)薄膜的制備方法銅礦型,是一種直帶隙寬度為1.04eV的半導體材料。通過摻制備CIGS(CIS)薄膜材料的方法比較多,主要有金屬預置雜改性使其帶隙寬度增加,在提高電池光電轉換效率的同時層硒化法、共蒸發(fā)法、濺射法、電沉積法、溶膠凝膠法、溶劑熱獲得更高的開路電壓。常見的摻雜方式包括Ga部分替代In,S合成等方法。部分替代se等。2008年,由美國國家可再生能源實驗室1.1金屬預置層硒化法(NREL)研制的CIGS薄膜電池轉換效率達到了19.9%t”
8、。美國金屬預置層硒化法是當今產業(yè)化中運用比較多的方法,ShellSolar公司的電池組件達到了12.1%的轉換效率。德國的它的特點是易于精確控制薄膜中各種元素的化學計量比、薄WurthSolar公司CIGS生產線已經開始生產,平均轉換效率為膜厚度和成分比例。首先是要制備Cu.In(Ga)合金膜預制層,然