碲化鎘太陽(yáng)電池新型背接觸的研究.pdf

1、化合物薄膜太陽(yáng)電池的研究和應(yīng)用是當(dāng)今光伏領(lǐng)域的熱點(diǎn)。CdTe具有良好的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)，因此成為制備高效率，低成本的薄膜太陽(yáng)電池理想的吸收層材料。但是由于p-CdTe高的功函數(shù)，很難使其與金屬背電極之間形成穩(wěn)定的歐姆接觸。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)cdTe層表面進(jìn)行處理，同時(shí)在P型CdTe層與背電極之間加入一層背接觸層。目前使用最多的表面化學(xué)處理有BM腐蝕和NP腐蝕，背接觸層材料采用ZnTe/ZnTe:Cu復(fù)合背接觸層。

2、 本文研究了硝酸一冰乙酸腐蝕對(duì)CdTe多晶薄膜表面的影響，以及研究不同背接觸結(jié)構(gòu)的CdTe太陽(yáng)電池性能。 硝酸-冰乙酸混合液對(duì)CdTe多晶薄膜表面處理，夠使薄膜表面形成一層Te層。硝酸-冰乙酸混合液對(duì)CdTe薄膜的腐蝕反應(yīng)比較平緩，腐蝕過(guò)程中CdTe薄膜表面顏色發(fā)生變化，但是沒(méi)有或者只有微量的氣泡產(chǎn)生。腐蝕液的溫度對(duì)腐蝕速度有很大影響。但是腐蝕厚度并不隨腐蝕時(shí)間的增加而直線下降。從SEM圖上可以看到硝酸-冰乙酸腐蝕樣品表面獲得一

3、層Te層，而且也對(duì)CdTe表面晶界進(jìn)行腐蝕，并且在晶界處也存在Te層。 經(jīng)過(guò)硝酸-冰乙酸混合液腐蝕之后，在CdTe多晶薄膜表面沉積不同的背接觸層結(jié)構(gòu)，研究不同結(jié)構(gòu)對(duì)CdTe太陽(yáng)電池性能的影響。分別采用Te，Te/ZnTe/ZnTe：Cu，Te/ZnTe：Cu，Cu<,x>Te，Cu<,x>Te/ZnTe:Cu和Cu<,x>Te/znTe作為背接觸層，分析各種背接觸結(jié)構(gòu)CdTe太陽(yáng)電池的I-v和l/C<'2>-v特性曲線。從1/C

4、<'2>-V曲線來(lái)看，含有Cu<,x>Te結(jié)構(gòu)的背接觸層制備的電池在l/C<,2>-v曲線上都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小的彎曲。其中采用Cu<,x>Te和Cu<,x>Te/ZnTe：Cu作為背接觸材料所制備的CdTe太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率以及填充因子都比較高。研究了不同Cu層厚度，不同腐蝕時(shí)間以及退火溫度對(duì)CdTe太陽(yáng)電池性能的影響。腐蝕60s，Cu厚度為2nm，退火溫度在190℃～195℃之間制備的CdTe太陽(yáng)電池性能最好。采用Cu<,x>Te背接觸層制