第五章-1 CdTe太阳电池.ppt

第四章 非晶硅太阳电池 第五章 CdTe太阳电池 CuInGaSe2(CuInS2)太阳电池 染料敏化太阳电池(DSSC) 有机太阳电池(OPV) CdS：n型 Po(po一声)；Te（di四声）；Sb(锑ti一声) MOCVD成长薄膜时，主要将载流气体 (Carrier gas) 通过有机金属反应源的容器时，将反应源的饱和蒸气带至反应腔中与其它反应气体混合，然后在被加热的基板上面发生化学反应促成薄膜的成长。 一般而言，载流气体通常是 氢气 ，但是也有些特殊情况下采用 氮气 （例如：成长 氮化铟镓 （InGaN）薄膜时）。 常用的基板为 砷化镓 （GaAs）、 磷化镓 （GaP）、 磷化铟（InP）、 矽 （Si）、 碳化矽 （SiC）及 蓝宝石 （Sapphire，Al 2 O 3 ）等等。 而通常所成长的薄膜材料主要为 三五族化合物半导体 （例如：砷化镓（GaAs）、 砷化镓铝 （AlGaAs）、 磷化铝铟镓 （AlGaInP）、氮化铟镓（InGaN））或是 二六族化合物半导体 ，这些半导体薄膜则是应用在光电元件（例如： 发光二极体 （ LED ）、 雷射二极体 （Laser diode）及太阳能电池 ）及微电子元件（例如： 异质接面双载子电晶体 （ HBT ）及 假晶式高电子迁移率电晶体 （ PHEMT ））的制作。 目前最常用的制备CoPt 磁性薄膜的方法是磁控溅射法。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气，在阴极（柱状靶或平面靶）和阳极（镀膜室壁） 之间施加几百K 直流电压，在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电，使氩气发生电离。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。 画出整个电池的结构图，包含电池间串联的结构 第五章 薄膜太阳电池 CdS：直接带隙，能带2.4eV，吸收系数104-105cm-1，常用作窗口材料 CdTe：直接带隙，能带1.45eV（接近最佳带隙1.5eV），吸收系数105cm-1 Why CdTe or CdS? Superstrate结构：在玻璃等衬底上依次生长透明氧化层（TCO）、CdS、CdTe薄膜，而太阳光是由玻璃衬底上方照射进入，先透过TCO层，再进入CdS/CdTe结。——效率最高 Substrate结构：在适当的衬底上生长CdTe薄膜，再生长CdS和TCO膜。 2×10-4 Ω cm 105cm-1 近空间升华法：生产高效率CdTe薄膜电池的最主要方法 蒸发源被置于一与衬底同面积的容器内，衬底与源材料要尽量靠近放置，使得两者间的温度差尽量小，从而使薄膜的生长接近理想平衡状态。 衬底温度要求：450-600摄氏度间； 沉积速率：~1μm/min。 CdS：n型 Po(po一声)；Te（di四声）；Sb(锑ti一声) MOCVD成长薄膜时，主要将载流气体 (Carrier gas) 通过有机金属反应源的容器时，将反应源的饱和蒸气带至反应腔中与其它反应气体混合，然后在被加热的基板上面发生化学反应促成薄膜的成长。 一般而言，载流气体通常是 氢气 ，但是也有些特殊情况下采用 氮气 （例如：成长 氮化铟镓 （InGaN）薄膜时）。 常用的基板为 砷化镓 （GaAs）、 磷化镓 （GaP）、 磷化铟（InP）、 矽 （Si）、 碳化矽 （SiC）及 蓝宝石 （Sapphire，Al 2 O 3 ）等等。 而通常所成长的薄膜材料主要为 三五族化合物半导体 （例如：砷化镓（GaAs）、 砷化镓铝 （AlGaAs）、 磷化铝铟镓 （AlGaInP）、氮化铟镓（InGaN））或是 二六族化合物半导体 ，这些半导体薄膜则是应用在光电元件（例如： 发光二极体 （ LED ）、 雷射二极体 （Laser diode）及太阳能电池 ）及微电子元件（例如： 异质接面双载子电晶体 （ HBT ）及 假晶式高电子迁移率电晶体 （ PHEMT ））的制作。 目前最常用的制备CoPt 磁性薄膜的方法是磁控溅射法。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气，在阴极（柱状靶或平面靶）和阳极（镀膜室壁） 之间施加几百K 直流电压，在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电，使氩气发生电离。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。 画出整个电池的结构图，包含电池间串联的结构