铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池

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1、铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池方小红-，刘勇，王庆华-，杨立‘，赵彦民‘，冯金晖‘(1．中国电子科技集团公司第十八研究所，天津30038l；2．军代表室，天津300381)摘要：介绍了铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的性能、优点以及应用范围；阐述了柔性薄膜太阳电池的国内外研究现状、发展趋势：特别介绍了柔性薄膜太阳电池的典型结构以及柔性衬底材料的要求和选择，底电极、吸收层、缓冲层、窗口层、减反射膜、上电极等各功能层的制备工艺等，同时简要介绍了其产业化面临的困难和挑战。关键词：铜铟镓硒；柔性；薄膜；太阳电池中图分类号：

2、TM914．4文献标识码：A文章编号：1002—087X(2007)07—0569—04Culn】一．Ga．Se2thinfilmsolarcellsonflexiblesubstrateFANGXiao—hong，LIUYong2，WANGQing—hua‘，YANGLi‘，ZHAOYan—min，FENGJin—huifJ．TianjinInstituteofPowerSources，Tianjin300381，China；2．MilitaryDelegateOffic~Tianjm300381，

3、China)Abstract：Theperformance，advantageandapplicationareaofCuln1一ae2(CIGS)thinf¨msolarcellsonflexiblesubstrateswereintroducedaswellastheadvancementsanddevelopmenttendencyonCIGSbasedsolarcells．Thedescriptionofthestructureofflexiblesolarcell，choicesofflex

4、iblesubstrates，andtheproceedingofbackcontract，absorbinglayer，buferlayer，windowlayer，ARcoatingandtopcontactalsowasgiven，andthedificultiesandchallengesofpilotandproductionwereintroducedbriefly．Keywords：Culn1一xGae2；flexible；thinf¨m；solarcell在光学领域，铜铟硒(CuInS

5、e，CIS)薄膜太阳电池由于其能优异的特点，而铜铟镓硒薄膜太阳电池可以采用柔性金属优越的综合性能，受到广泛的关注。铜铟硒薄膜太阳电池是在或聚酰亚胺薄膜为衬底制成柔性薄膜太阳电池。2O世纪8O年代后期开发出来的新型太阳电池，是各种薄膜柔性衬底的应用使得CIGS柔性薄膜太阳电池的质量比太阳电池中效率最高、最有发展前途的薄膜太阳电池之一。功率有了很大的提高，可以由以下的理论计算详尽展示。1铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的特性CIGS柔性薄膜太阳电池的质量比功率是由其光电转换效率和质量决定的。而太阳电池的质量是由衬

6、底材料的质量和电和优点池本体材料的质量组成的。在关键技术解决以后，CIGS柔性CuInSe属于I．III一Ⅵ族化合物，由II．Ⅵ族化合物衍化而薄膜太阳电池的质量比功率主要取决于衬底材料、衬底厚度来。其中第1I族元素被第1族(Cu)和第1II族(In)取代而形以及电池的光电转换效率。CIGS柔性薄膜太阳电池的质量比成三元化合物。CuInSe的晶体结构为黄铜矿，与II．Ⅵ族化合功率随着光电转换效率的提高而增大，光电转换效率由5％增物的闪锌矿类似。CIS具有非常优良的抗干扰、耐辐射能力，大至25％时，如厚度

7、为25“m的钛衬底的高效化合物半导体没有光辐射引致性能衰退效应，使用寿命长。CIS是光伏应用柔性薄膜太阳电池的质量比功率由3l9W／kg提高到l597中最有希望的半导体吸收层材料之一，铜铟硒是直接半导体W／kg，同时看出，钛衬底的厚度变薄，对提高柔性薄膜太阳电材料，禁带宽度为O．98～l、04eV，其实际值决定于它的化学池的质量比功率起到重要作用。在与钛衬底同样厚度的情况配比。为了提高铜铟硒吸收层材料的禁带宽度，可在材料当中下，聚酰亚胺衬底的CIGS柔性薄膜太阳电池的质量比功率加入镓(Ga)，使Ga部

8、分取代同族的In原子。当铜铟镓硒有很大的提高。如当衬底厚度为25pm、光电转换效率为10％(CuIn．一aSe，CIGS)吸收层材料的化学配比改变时，CIGS时，钛衬底的高效化合物半导体柔性薄膜太阳电池的质量比吸收层的禁带宽度的变化范围是1．04～l68eV，其值决定于功率为639W／kg，而聚酰亚胺衬底的高效化合物半导体柔性Ga／(1n+Ga)的比值。CIGS的结构依然是黄铜矿结构并且具薄膜太阳电池的质量比功率为l26lW／kg。由此看出衬底材有CIS