CIGS薄膜太阳能电池学习教案

会计学1CIGS薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池第一页，编辑于星期六：一点 五十七分。第1页/共21页第二页，编辑于星期六：一点 五十七分。转换效率:第2页/共21页第三页，编辑于星期六：一点 五十七分。第3页/共21页第四页，编辑于星期六：一点 五十七分。第4页/共21页第五页，编辑于星期六：一点 五十七分。CuInSe2黄铜矿晶格结构CuInSe2复式晶格直接带隙半导体，其光吸收系数高达105/cm量级通过掺入适量的Ga以替代部分In，形成CulnSe2和CuGaSe2的固熔晶体Ga的掺入会改变晶体的晶格常数，改变了原子之间的作用力,最终实现了材料禁带宽度的改变，在一范围内可以根据设计调整，以达到最高的转化效率第5页/共21页第六页，编辑于星期六：一点 五十七分。Ga/(Ga+In)比的调整可使CIGS材料的带隙范围覆盖一，CIGS其带隙值随Ga含量x变化满足下列公式： CuIn1-xGaxSe2能隙： Eg=1.02+0.67x-0.14x(1-x)eV试验中选择的x既要考虑增加禁带宽度使其更适合于的太阳光谱，也要考虑收集效率以及光谱响应范围。转换率较高的x范围是随着CuIn比例的增大，薄膜的方块电阻减小第6页/共21页第七页，编辑于星期六：一点 五十七分。第7页/共21页第八页，编辑于星期六：一点 五十七分。第8页/共21页第九页，编辑于星期六：一点 五十七分。金属栅电极减反射膜(MgF2)窗口层ZnO过渡层CdS光吸收层CIGS金属背电极Mo玻璃衬底低阻AZO高阻ZnO金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极光吸收层CIGS光吸收层CIGS过渡层CdS光吸收层CIGS过渡层CdS光吸收层CIGS窗口层ZnO过渡层CdS光吸收层CIGS金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极金属背电极Mo光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极金属背电极Mo光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极金属背电极Mo光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极玻璃衬底金属背电极Mo光吸收层CIGS过渡层CdS窗口层ZnO减反射膜(MgF2)金属栅电极第9页/共21页第十页，编辑于星期六：一点 五十七分。第10页/共21页第十一页，编辑于星期六：一点 五十七分。 因为存在内建电场，使得电子在空间电荷区中各点有附加电势能，从而使结区的能带发生弯曲。 由于组成异质结的这三种半导体材料的介电常数不同，内建电场在不同半导体材料的交界面是不连续的，因此导带和价带在界面处也不连续第11页/共21页第十二页，编辑于星期六：一点 五十七分。第12页/共21页第十三页，编辑于星期六：一点 五十七分。减反射膜（热蒸发法）作用：增加入射率铝电极（电子束蒸发）第13页/共21页第十四页，编辑于星期六：一点 五十七分。ZAO（直流溅射）要求：低阻，高透，欧姆接触第14页/共21页第十五页，编辑于星期六：一点 五十七分。i-ZnO（直流溅射）要求：高阻，与CdS构成n区第15页/共21页第十六页，编辑于星期六：一点 五十七分。CdS（水浴法）作用： 降低带隙的不连续性，缓冲晶格不匹配 问题。与CIGS晶格匹配性好，随CIGS内 Ga增加，匹配性变差替代物：ZnS / ZnSe/In2S3第16页/共21页第十七页，编辑于星期六：一点 五十七分。CIGS(共蒸发法、后硒化法，共建设法）作用： 吸收区，弱p型，其空间电荷区为主要工作区CIGS薄膜技术：单一相，结晶品质好吸收层与金属有良好的欧姆接触，易制造CIGS足够的厚度，且厚度小于载子扩散长度CIGS为多晶结构，故要求缺陷少，降低复合速度CIGS表面平整性好，促进良好接面状态第17页/共21页第十八页，编辑于星期六：一点 五十七分。Mo（直流溅射双层膜）要求： 1.与CIGS形成良好欧姆接触2.与CIGS的晶格失配较小且 膨胀系数与CIGS比较接近3.较好的反光性能4.电阻率小且与玻璃基板的附着性好孔洞:该缺陷的形成可能与挥发相Il2se的形成有关，加快元素se在预制膜中的扩散可以避免该相形成细小晶粒层:该细小晶粒层的出现与Ga元素的富集有关第18页/共21页第十九页，编辑于星期六：一点 五十七分。玻璃基板要求：玻璃热涨系数与CIGS匹配第19页/共21页第二十页，编辑于星期六：一点 五十七分。第20页/共21页第二十一页，编辑于星期六：一点 五十七分。