在薄膜光伏材料中，CdTe已成为公认的高效、 稳定、廉价的薄膜光伏器件材料。
20世纪70年代开始，另一种制作薄膜太阳电 池的新材料CuInSe2薄膜材料获得迅速发展。
11.2 材料性质 11.2.1 CdTe薄膜材料性质 1）结构性质
CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物，是直接带隙材料，带隙为1.45eV。且其光 谱响应与太阳光谱十分吻合。 2）光学性质 由于CdTe薄膜具有直接带隙结构，所以对波长小于吸收边的光， 其光吸收系数极大。 3）电学性质
2）光学性质
CdS薄膜广泛应用于太阳电池窗口层，并作 为n型层与p型材料形成pn结，从而构成太阳电 池。
3）电学性质
一般而言，本征CdS薄膜的串联电阻很 高，不利于做窗口层，但当衬底温度在 300℃～350℃之间时，将In扩散入CdS 中，本征CdS变成n- CdS，电导率可达 102 S/cm。
1）衬底温度对薄膜结构的影响 2）热处理对薄膜光学和电学特征的影响
11.5 薄膜太阳电池的发展现状额前景
1）CuInSe2薄膜太阳电池发展现状 目前，最好的CuInSe2薄膜太阳电池组件， 面积为3832cm2。输出功率达到43.1W， 转换效率为11.2％，这一光伏方阵体现了 薄膜技术优异性能－－高效率、低成本、 高稳定和大面积使用。
本章完！
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11.4.1 CdTe、CdS薄膜材料及CdS/ CdTe太阳 电池得制备方法
制备 CdS、CdTe薄膜方法主要有：CSS； 电镀；丝网印刷；CVD（化学气相淀积）； PVD（物理气相淀积）；MOCVD（金属有 机气相淀积）；MBE（分子束外延）； ALE（原子层外延）；喷涂；溅射；真空 蒸发；电沉积等。
1）单源真空蒸发法 2）双源真空蒸发法 3）三源真空蒸发法 4）封闭空间气相输运法(CSCVT) 5）化学热还原法沉积Cu-In合金膜，进行硒
化处理
6）电镀法沉积Cu-In合金膜，进行硒化处理 7）电沉积叠层结构，进行硒处理 8）喷涂热解法和溅射法
11.4.4 CdS/ CuInSe2太阳电池制备中的主要 影响因素
2）CdTe薄膜太阳电池发展现状 CdTe薄膜太阳电池也是薄膜太阳电池中发展较 快的一种光伏器件。许多国家的CdTe薄膜太阳 电池已经由实验室研究阶段走向规模工业化生 产。我国的CdTe薄膜太阳电池仍处于实验室基 础应用研究阶段。
3）发展前景 光伏组件目前虽然以晶体硅太阳电池为主，但
由于薄膜太阳电池具有低成本、高效率、适合 规模化生产等优点而引起了广泛关注，不断投 入大量资金开发新产品，探索新工艺，硒铟铜 太阳电池和碲化镉太阳电池是比较成功的薄膜 太阳电池。
11 Ⅱ-Ⅵ族多晶薄膜太阳电池材料
• 11.1 引言 • 11.2 材料性质 • 11.3 太阳电池的结构及工作原理 • 11.4 薄膜材料及太阳电池的制备工艺 • 11.5 薄膜太阳电池的发展现状和前景
11.1 引言
近年来光伏市场发展及其迅速。为了适应太 阳电池高效率、低成本、大规模生产化发展的 要求，最有效的办法是发展薄膜太阳电池技术。
3）电学性质
CuInSe2材料的电学性质（电阻率、导 电类型、载流子浓度、迁移率）主要取决 于材料各元素组分比，以及由于偏离化学 计量比而引起的固有缺陷（如空位、填隙 原子、替位原子），此外还与非本征掺杂 和晶界有关。
11.3 太阳电池的结构及工作原理 11.3.1 CdTe/CdS太阳电池
CdTe/CdS薄膜太阳电池参数的理论值 为：开路电压（VOC）1050mV；短路电流 （JSC）30.8mA/cm2；填充因子（FF） 83.7；转换效率约27％。 下图列出典型CdTe/CdS太阳电池性能。
CSS方法制备CdTe薄膜的优点是，蒸发 材料损失少，结晶方向好，光伏特性优良。
11.4.2 CdS/ CdTe太阳电池制备中的主要影响 因素
1）CdCl2处理 在制作高效CdS/ CdTe太阳电池中，CdTe 层生长期间用CdCl2或Cl2进行热处理。 C了d器Cl2件处得理输改出善特了性太和阳均电匀池性得。性能，提高
11.3.2 CuInSe2太阳电池
近20年来，出现了多种以CuInSe2薄膜 材料为基础得同质结太阳电池和异结太阳 电池主要有：
① n-CdS/P-CuInSe2太阳电池 ② Pin型CdS/ CuInSe2太阳电池 ③ （ZnCd）S/ CuInSe2太阳电池11.4 薄膜材料及太Fra bibliotek电池得制备工艺
CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体，其结构与Si、Ge有相似之处，即 其晶体主要靠共价键合物结合，但具有一定的离子性。
11.2.2 CdS薄膜材料性质
1）结构性质
CdS是非常重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。 CdS薄膜具有纤锌矿结构，是直接带隙材料， 带隙较宽，为2.42eV。实验证明，由于CdS层 吸收的光谱损失不仅和CdS薄膜的厚度有关， 还与薄膜形成方式有关。
2）背接触
制备CdTe太阳电池工艺最难和最弱的部 分是稳定的低电阻背接触。形成背接触电 极的程序为：①腐蚀或表面制备；②使用 含Cu、Hg、Pb或Au的膜；③连续在大于 150℃中热处理。
11.4.3 CuInSe2薄膜生长工艺 CuInSe2薄膜生长方法主要有真空蒸发
法、Cu-In合金膜的硒化处理法、封闭空 间气相输运法、喷涂热解法、射频溅射法 等。
11.2.2 CuInSe2薄膜材料性质
1）结构性质 CuInSe2是非常重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。
具有黄铜矿、闪锌矿两个同素异形的晶体结构。
CuInSe2是直接带隙半导体材料，77K时的带隙为 1.04eV，300K时为1.02eV，带隙对温度变化不敏感。
2）光学性质
CuInSe2具有一个0.95eV～1.04eV的允许直接本征 吸收限和一个1.27eV的禁带直接吸收限，以及由于 DOW Redfiled效应而引起的在低吸收区的附加吸收。