化学水浴法制备大面积CdS薄膜及其光伏应用

采用化学水浴法制备了大面积CdS多晶薄膜,研究了薄膜的形貌、结构和光学性质,结果表明,大面积CdS多晶薄膜具有良好的均匀性,通过优化CdS多晶薄膜,制成了不同CdS窗口层厚度的CdTe小面积太阳电池,减薄CdS薄膜可有效提高器件的短路电流,改善器件性能.随后,在面积30cm×40cm的衬底上制备了全面积为993.6cm²的CdTe太阳电池组件,其27个集成单元的电学性质较为均匀,太阳电池组件的光电转换效率8.13%. 关键词： 化学水浴法(CBD) CdS薄膜 CdTe太阳电池 CdTe太阳电池组件     

方酸菁染料掺杂聚对苯乙炔太阳电池研究

本文把方酸菁染料掺杂在聚[2-甲氧基-5(2-乙基己氧基)对苯乙炔](MEH-PPV)共轭聚合物中,利用方酸菁染料在可见光的良好吸收以提高器件对光谱的利用。用Ti(OC3H7)4作为纳米TiO2前驱物直接和MEH-PPV、方酸菁染料(Hydroxy Squaraine,Sq)混合旋涂来制作连续的互穿网络器件。通过紫外-可见光吸收光谱得到掺杂后体系在650nm左右吸收得到加强,通过荧光测试发现体系MEH-PPV(5mg/mL)∶Sq(0.1mg/1mL)为4∶1(v∶v)掺杂Ti(OC3H7)4(80μL/mL)体积为50%时,荧光几乎被完全淬灭。测试了器件ITO/MEH-PPV/∶Sq∶TiO2/A,ITO/TiO2/MEH-PPV∶Squaraine∶TiO2/A l的光电性能,在AM=1.5,1000W/m2白光下单层器件的FF为0.31,Voc=54Mv,Isc=1.4mA,能量转换效率为0.008%。在同样条件下双层器件FF为0.12,Voc=203mV,Isc=0.048mA,能量转换效率为0.009%。     

图谱分析退火对CdTe多晶薄膜性能影响

对近空间蒸发系统制备的同一CdTe薄膜进行分割并在不同条件下进行退火,通过XRD、SEM、电导温度关系以及XPS等研究退火后薄膜结构,各元素含量分布以及价态变化。结果表明：刚沉积的CdTe薄膜呈立方相,沿(111)明显的择优取向,退火后(111)(220)(311)等峰的强度有不同程度的增强。晶粒长大,晶界减小,降低通过晶界载流子复合概率,降低暗电导激活能,改善电池的并联电阻和漏电流。XPS测试表明样品中存在碲的氧化物,而且随着刻蚀深度的增加氧化物明显减少。通过分析,认为样品中可能存在TeClO₂的结构单元,导致薄膜性能的改变。样品表面氧元素含量较多,随着刻蚀深度的增加,氯氧2种元素的含量明显减少,而且氯元素在样品中达到了稳定的分布。     

CdTe薄膜太阳电池背接触的研究

用近空间升华法制备了CdTe多晶薄膜，用硝酸-磷酸(NP)混合液对薄膜表面进行了腐蚀.经SEM观测，腐蚀后的CdTe薄膜晶界变宽，XRD测试发现，经NP腐蚀后，在CdTe薄膜表面生成了一层高电导的富Te层.在腐蚀后的CdTe薄膜上分别制备了Cu，Cu/ZnTe：Cu，ZnTe：Cu，ZnTe/ZnTe：Cu四种背接触层，比较了它们对太阳电池性能的影响.结果表明，用ZnTe/ZnTe：Cu复合层作为背接触层的效果较好，获得了面积为0.5cm²，转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜太 关键词： 硝磷酸腐蚀 背接触层 CdTe太阳电池     

1.7 MeV电子辐照对CdTe太阳电池电流传输特性影响的图谱分析

研究了1.7 MeV的电子辐照对具有Anti-radiation glass/ITO/ZnO/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe∶Cu/Ni结构的碲化镉多晶薄膜太阳电池器件性能的影响。 抗辐照玻璃的使用, 有效防止了普通玻璃受辐照后性能变化对测试结果的影响。 利用光、 暗I-V, C-V, QE, AS等测试手段, 分析了包括开路电压、 短路电流、 转换效率在内的电池性能。 通过对比研究暗电流密度、 分析了辐照对电池电流传输特性的影响。 辐照后短路电流下降很大, 电池效率明显降低。 反向饱和电流密度有所增加, 表明太阳电池的pn结特性受到损伤, 而二极管理想因子几乎不变, 说明太阳电池电流的输运机制未发生了变化。 量子效率曲线证明是由于太阳电池结区损伤影响了光生载流子的收集。 辐照使载流子浓度下降为原来的40.6%。 导纳谱研究最终发生辐照会引入Cd2+缺陷能级, 其位置为Et-Ev=(0.58±0.02)eV, 俘获截面为1.78×10-16 cm2, 表明辐照会影响光生载流子的产生, 增加了载流子复合的概率, 使得反向暗电流增大, 最终导致电池的短路电流衰减。