CdTe太陽(yáng)電池的不同背電極及封裝特性研究.pdf

1、作為地面能源，太陽(yáng)電池發(fā)展的最主要制約因素是成本。本文研究不同金屬背電極材料對(duì)CdTe太陽(yáng)電池性能的影響，尋找能夠獲得更高轉(zhuǎn)換效率和明顯降低發(fā)電成本的金屬背電極材料；并研究了CdTe太陽(yáng)電池器件在封裝前后的性能變化和封裝后器件的穩(wěn)定性。 考慮到Ni的功函數(shù)為5.0eV，比Au的功函數(shù)4.9eV．略高，相對(duì)來(lái)說(shuō)Ni比Au更易與半導(dǎo)體形成歐姆接觸。更重要的是，Ni的價(jià)格遠(yuǎn)低于Au的價(jià)格，在降低成本以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化方面具有誘人的前景。本文

2、使用Ni替代Au來(lái)作為CdTe太陽(yáng)電池的背電極材料，通過(guò)具體的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)研究不同金屬背電極對(duì)CdTe太陽(yáng)電池性能的影響及其機(jī)理。發(fā)現(xiàn)不論是用Ni、Ni／Au、Au／Ni還是Au作背電極，只要是Ni和ZnTe／ZnTe：Cu復(fù)合層接觸，電池的開(kāi)路Voc略有降低，填充因子FF有增有減，變化幅度不大，但因短路電流Isc有較大的提高，使得太陽(yáng)電池的首要指標(biāo)一轉(zhuǎn)換效率η有不同程度的提高，平均提高四個(gè)百分點(diǎn)左右。上述說(shuō)明，用Ni替代Au作CdTe太

3、陽(yáng)電池的背電極后，不但可以提高電池的轉(zhuǎn)換效率，而且大有希望降低在大規(guī)模生產(chǎn)中的成本，并最終降低CdTe太陽(yáng)電池每wp的價(jià)格。 通過(guò)Ni膜和Au膜的AFM、CdTe太陽(yáng)電池的暗態(tài)I—V曲線和背電極剝離后的XPS等的測(cè)試分析，得出如下結(jié)論： (1)Ni膜和Au膜都能和ZnTe／ZnTe：Cu背接觸層形成良好的歐姆接觸。 (2)Ni擴(kuò)散到ZnTe／ZnTe:Cu背接觸層中的深度和濃度比Au的要多，且大多呈離子態(tài)存在，與

4、ZnTe／ZnTe:Cu背接觸層形中的富Te離子形成Ni<,x>Te，而Au以原子態(tài)存在。 (3)在相同的條件下，用Ni作背電極比用Au作背電極，電池的摻雜濃度要高。 同時(shí)，太陽(yáng)電池在大規(guī)模生產(chǎn)使用中，自身的穩(wěn)定性和各種環(huán)境因素對(duì)其性能的影響，直接關(guān)系到CdTe太陽(yáng)電池的壽命和實(shí)用性。本文對(duì)CdTe太陽(yáng)電池的封裝材料及封裝后電池的穩(wěn)定性和自然環(huán)境因素對(duì)其性能的影響進(jìn)行了一系列的觀測(cè)和研究，得出以下結(jié)論： (1)