CdTe电池

CdTe电池是一种覆盖层为玻璃的太阳电池。它具有双重作用，一方面作为电池的支撑保护电池，另一方面可以使太阳光入射到吸收层。窗口层的作用尽量使入射光进入到吸收层，减少反射。另外，该层是重掺杂，它不吸收光子并且减少串联电阻。吸收层吸收光子产生电流，电极用于将产生的电流输运到外电路。

发展简史早在1956年，RCA的Loferski首先提出采用CdTe来制作太阳电池。尽管CdTe晶体的N型和P型导电材料的制,作方法在1950年就已经开发出来，但是只是限于同质结的研究。1959年，同样是RCA的Rappaport验证了同质结CdTe电他的效率为2%，其开路电压为600mV，短路电流为4. 5mA/cm，填充因子为55%。

1979 年法国的CNRS研制出了效率达到7%的太阳电池，不久又报道了效率达到10.5%的太阳电池。除了同质结电池的研究。研究人员也在探讨异质结电池的研究，早在20世纪60年代，类似于CdS/Cu2S结构的NCdTe/P-Cu2Te结构的电池就已经有人在进行研究。

70年代早期，Justi研制的这种电池的效率达到了7%以上。随后各种结构的CdTe电池如肖特基类型、电镀薄膜类型等形式的太阳电池相继出现。最高效率达到了9%。高效率的CdTe/CdS太阳电池制作工艺在80年代以后被开发，90 年代这种电池的效率达到了16%以上。在众多的CdTe太阳电池中，覆盖多晶薄膜的CdTe/CdS太阳电池由于其较高的转换效率受到了众多关注，这种太阳电池的转换效率已经接近19%1。

电池结构太阳电池的上覆盖层为玻璃，它具有双重作用，一方面作为电池的支撑保护电池，另一方面可以使太阳光入射到吸收层。窗口层的作用尽量使入射光进入到吸收层，减少反射。另外，该层是重掺杂，它不吸收光子并且减少串联电阻。吸收层吸收光子产生电流，电极用于将产生的电流输运到外电路。当然也可以采用玻璃、金属或PI作为衬底，这样电池的上覆盖层可以采用光学膜或半导体膜。

电池性能因为受到复合及较低的载流子浓度的影响，CdTe电池的开路电压和填充因子受到了限制。从理论上讲，CdTe太阳电池的禁带宽度与GaAs太阳电池基本相同，因此其效率应该和GaAs电池不相上下。但是CdTe电池的效率只有GaAs的80%。

总结CdTe电池的制造工艺远比晶体电池和非晶硅太阳电池复杂，所以要获得令人满意的效果，还必须经过不懈的努力才能达到2。

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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学