发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题
碲化镉薄膜技术
碲化镉薄膜技术一、前言碲化镉（CdTe）是一种广泛应用于太阳能电池领域的半导体材料，其优异的光电性能使得它成为了高效、低成本的太阳能电池材料之一。
而碲化镉薄膜技术则是制备高效太阳能电池的关键步骤之一。
二、碲化镉薄膜制备方法1. 化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）是制备碲化镉薄膜的主要方法之一。
该方法利用气相反应在基底表面上生长出具有良好结晶性和较高质量的碲化镉薄膜。
在CVD过程中，通常采用氢气和甲基铟作为反应气体，将其通过加热后喷洒到基底表面上，形成CdTe晶体生长。
2. 溅射法溅射法是另一种常用的制备碲化镉薄膜的方法。
该方法利用离子束轰击靶材，将靶材中的CdTe原子释放出来并沉积在基底表面上。
溅射法可以控制CdTe薄膜的成分和结构，从而得到高质量的CdTe薄膜。
3. 其他方法除了CVD和溅射法之外，还有其他一些制备碲化镉薄膜的方法，如热汽相沉积法、电化学沉积法等。
这些方法各有优缺点，可以根据实际需要选择合适的方法。
三、碲化镉薄膜制备过程中的关键参数1. 温度在制备碲化镉薄膜时，温度是一个非常重要的参数。
温度过高会导致CdTe晶体生长速率过快，而温度过低则会影响CdTe晶体生长质量。
因此，在选择制备方法时需要考虑到适当的反应温度范围。
2. 压力在CVD和溅射法中，压力是一个重要参数。
压力过高会导致反应气体浓度不均匀，从而影响CdTe晶体生长质量。
因此，在制备过程中需要控制好反应气体压力。
3. 反应气体浓度在CVD中，反应气体浓度对于CdTe晶体生长速率及其质量都有很大影响。
因此，在制备过程中需要精确控制反应气体浓度。
4. 基底表面处理在制备碲化镉薄膜时，基底表面的处理也是非常重要的。
基底表面的不平整和杂质会影响CdTe晶体生长质量。
因此，在制备前需要对基底进行适当的清洗和处理。
四、碲化镉薄膜在太阳能电池中的应用碲化镉薄膜是太阳能电池中最重要的组成部分之一。
由于其优异的光电性能，碲化镉薄膜可以转换太阳光能为电能，并且具有高效、低成本等优点。
碲化镉与铜铟镓硒对比报告
碲化镉与铜铟镓硒对比报告主要特点对比注：科技发展迅速，数据可能不精准。
薄膜光伏太阳能电池学术界和产业界普遍认为太阳能电池的发展已经进入了第三代。
第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代太阳能电池就是薄膜太阳能电池。
薄膜光伏太阳能电池（TF PV）已经是光伏技术中最耀眼的一员，其生产份额不断扩张。
TF PV以其低成本、低重量和灵活性而发展。
TF PV太阳能电池有几种不同种类，包括铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能板和碲化镉（CdTe）太阳能板。
根据《走向成功的薄膜光伏》和《薄膜、有机、可印刷光伏市场：2007-2015》研究报告中的预测，由于采用简单印刷和roll-to-roll（R2R）制造工艺降低了成本，新产能的增加，以及通过技术改进提高了效率，这些都将使得TF PV成为市场的主要角色，TF PV太阳电池将取代目前市场上由传统的晶硅制造的PV面板而成为主流技术。
铜铟镓硒CIGS电池具有与多晶硅太阳能电池接近的效率，具有低成本和高稳定性的优势，并且产业化瓶颈已经突破，在晶体硅太阳能电池原材料短缺的不断加剧和价格的不断上涨背景下，很多公司投入巨资，CIGS产业呈现出蓬勃发展的态势。
目前全球有30多家公司置身于CIGS产业，但真正进入市场开发的公司只有德国的Wuerth（伍尔特）、Surlfulcell，美国的Global Solar Energy，日本的Honda（本田）、Showa Solar Shell。
2006年、2007年世界CIGS电池组件产能分别为17.5MW、60.5MW，在世界光伏市场上占据的份额很小。
中国的CIGS产业远远落后于欧美和日本等国家和地区，南开大学以国家“十五”“863”计划为依托，建设0.3MW中试线，现已制备出30cm×30cm效率为7%的集成组件样品。
2008年2月，山东孚日光伏科技有限公司宣布与德国的Johanna合作，独家引进了中国首条CIGSSe（铜铟镓硫硒化合物）商业化生产线。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场分析现状
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场分析现状引言碲化镉薄膜太阳能电池是当今可再生能源领域的重要组成部分之一。
随着世界能源需求的增长和对环境可持续性的关注度提高，碲化镉薄膜太阳能电池市场正迅速发展。
本文将对碲化镉薄膜太阳能电池市场的现状进行分析，包括产业发展、市场需求和竞争态势等方面。
产业发展现状碲化镉薄膜太阳能电池产业自上世纪六十年代开始发展，经历了多个阶段的演变。
目前，主要的碲化镉薄膜太阳能电池产业集中在亚洲地区，特别是中国和日本。
中国在碲化镉薄膜太阳能电池生产技术和产能方面具有较强的竞争优势，成为全球最大的生产国。
而日本则在碲化镉薄膜太阳能电池研发和创新方面具有领先地位。
市场需求分析随着全球对可再生能源的需求增长，碲化镉薄膜太阳能电池的市场需求也呈现上升趋势。
碲化镉薄膜太阳能电池具有高转换效率、优异的低光衰减能力和可适应多种光谱的特性，使其在市场上具有广阔的应用前景。
尤其在户外场景和光照条件较差的环境中，碲化镉薄膜太阳能电池的市场需求更为迫切。
竞争态势分析随着碲化镉薄膜太阳能电池市场的迅速发展，竞争态势也日趋激烈。
目前市场上存在多家主要厂商，包括First Solar、AVANCIS、Hanergy、Miasole等。
这些厂商之间的竞争主要体现在技术创新、性能提升和成本降低等方面。
同时，政府政策和市场环境的变化也会对碲化镉薄膜太阳能电池的竞争态势产生重要影响。
市场前景展望尽管碲化镉薄膜太阳能电池市场面临着一些挑战，例如高成本和环境影响等问题，但其仍有着广阔的市场前景。
随着技术的进步和成本的降低，碲化镉薄膜太阳能电池有望在未来几年内实现更大规模的应用。
同时，政府的支持政策和社会对可再生能源的需求增长也将促进碲化镉薄膜太阳能电池市场的进一步发展。
结论综上所述，碲化镉薄膜太阳能电池市场在产业发展、市场需求和竞争态势等方面呈现出积极的发展趋势。
面对挑战和机遇，碲化镉薄膜太阳能电池市场有望在未来实现更大规模的应用，并为世界能源结构的转型作出重要贡献。
太阳能光伏发电存在的问题及促进措施
太阳能光伏发电存在的问题及促进措施【摘要】太阳能光伏发电作为二十一世纪最受瞩目的新兴能源产业，引起了世界各国的广泛关注。
本文详细分析我国太阳能光伏发电的现状和存在问题，并针对这些问题提出了几点可行性措施。
希望能为这一新能源的合理开发和利用尽绵薄之力。
【关键词】光伏发电；现状与问题；措施进入新世纪以来，受到化石能源危机和节能减排政策影响，人们开始热衷于新能源的开发和利用。
太阳能资源凭借其独特魅力成为新能源开发利用的焦点。
众所周知，太阳照射地球1小时产生的太能就可以满足全球人们一年的能源需求量。
所以，目前摆脱对化石能源过度依赖的唯一方法就是合理开发利用太阳能资源。
一、广阔前景太阳能光伏发电产业是目前我国新兴能源产业中的佼佼者。
它的工作原理是通过半导体电子器件和太阳能吸收太阳光辐射能，然后将其转变为电能。
目前世界各国太阳能发电大多采用这种模式。
整个发电过程中不需要任何燃料，也不需要排放任何气体。
它的显著优势在于没有污染、安全可靠、寿命长、维护非常简单、资源分广、无限可再生。
这些优越性促使这一重要的新能源被广泛用于通讯，航天，交通等重要领域中。
目前，各国政府都采取相关措施鼓励和支持这一产业。
我国光伏发电产业通过近几年不断引进国外先进技术和自主创新一跃成为亚洲最大的制造基地。
随着新能源产业不断发展，我国将建立绿色低碳的能源系统，产业结构和技术体系，从而形成与低碳经济相适应的的生产消费模式。
《可再生能源法》的修订，必定能促进和提高这一新兴绿色产业的健康快速发展。
二、存在的问题虽然太阳能光伏发电产业有着广阔的发展前景，但目前我国这一新兴行业仍然存在一系列不容忽视的问题。
下面将具体阐述。
（一）产能过剩近几年，我国许多地方都掀起了新能源开发热潮，上百个城市提出建立新能源基地。
就拿原材料多晶硅来说，2012年国内多晶硅产能为19万吨/年，实际产量、进口量和需求量分别为6.3万吨、8.2万吨和15万吨。
这一数据充分揭露了多硅晶产能过剩的问题。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析引言太阳能电池作为一种绿色可再生能源，受到了极大的关注。
碲化镉薄膜太阳能电池作为其中的一种重要技术，具有高转换效率、低成本以及较好的稳定性等优势，吸引了众多投资者和厂商的目光。
本文将对碲化镉薄膜太阳能电池市场前景进行分析，以期为相关行业提供参考。
碲化镉薄膜太阳能电池技术概述碲化镉薄膜太阳能电池主要由碲化镉薄膜层、窄带隙层、前接触层、背接触层等组成。
其工作原理是光子从玻璃表面射入薄膜层后被吸收，产生电子和空穴，通过电场分离并在电极上形成电流，实现能量转换。
碲化镉薄膜太阳能电池市场现状碲化镉薄膜太阳能电池市场在过去几年取得了快速的发展。
其高转换效率和较低的制造成本使其在太阳能电池市场中占有一定竞争优势。
同时，碲化镉薄膜太阳能电池具有良好的稳定性，能够适应各种环境条件，因此在户外应用中具有广阔的市场前景。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析市场规模预计未来几年碲化镉薄膜太阳能电池的市场规模将逐步扩大。
随着能源需求的增加及环境污染问题的加剧，对清洁能源的需求也越来越大。
碲化镉薄膜太阳能电池作为一种高效、低成本的太阳能电池技术，将在市场上具有广阔的应用前景。
技术进展碲化镉薄膜太阳能电池的研究和开发仍在不断进行。
随着技术的进步和创新，碲化镉薄膜太阳能电池的转换效率和稳定性将进一步提高，制造成本也会相应降低。
这将进一步推动碲化镉薄膜太阳能电池的商业化进程，并带来更广阔的市场空间。
市场竞争作为太阳能电池市场的一部分，碲化镉薄膜太阳能电池面临着激烈的市场竞争。
传统的硅基太阳能电池技术在市场上占有较大份额，而其他新型太阳能电池技术也在不断涌现。
碲化镉薄膜太阳能电池需要在技术创新和成本控制上下功夫，才能在竞争中脱颖而出。
应用前景碲化镉薄膜太阳能电池凭借其高效、低成本和稳定性等特点，具有广泛的应用前景。
除了传统的屋顶和地面光伏发电系统外，碲化镉薄膜太阳能电池还可以应用在移动充电设备、户外照明以及农村电力供应等领域。
碲化镉薄膜太阳能电池相关材料的制备与表征
碲化镉薄膜太阳能电池相关材料的制备与表征一、本文概述随着全球对可再生能源需求的不断增长，太阳能作为清洁、可再生的能源形式，受到了广泛的关注和研究。
碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池作为一种高效、低成本的太阳能电池技术，在近年来得到了快速的发展。
本文旨在深入探讨碲化镉薄膜太阳能电池的相关材料制备与表征技术，以期为进一步提高其光电转换效率和稳定性提供理论支持和实践指导。
本文将首先概述碲化镉薄膜太阳能电池的基本原理、发展历程和应用前景，然后详细介绍碲化镉薄膜材料的制备方法，包括溶液法、气相法等多种方法，并分析各种方法的优缺点。
接着，本文将探讨碲化镉薄膜的表征技术，如射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等，以揭示碲化镉薄膜的结构、形貌和性能特点。
本文还将讨论碲化镉薄膜太阳能电池的光电性能评估方法，包括光电转换效率、稳定性等关键指标。
通过本文的研究，我们期望能够为碲化镉薄膜太阳能电池的研发提供有益的参考和启示，推动太阳能电池技术的不断创新和发展，为实现全球能源转型和可持续发展做出积极的贡献。
二、碲化镉薄膜太阳能电池的基本原理与结构碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池是一种基于光电效应原理，将太阳能转化为电能的装置。
其基本结构包括碲化镉光吸收层、透明导电层、背接触层和基底等几部分。
光吸收层是碲化镉太阳能电池的核心部分，由碲化镉材料构成，具有较宽的光吸收范围和较高的光吸收系数。
当太阳光照射到碲化镉薄膜上时，光子被吸收并激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对在材料内部发生分离，并分别向透明导电层和背接触层移动，形成光生电流。
透明导电层通常由氟掺杂的氧化锡（FTO）或掺铝氧化锌（AZO）等材料构成，具有高透光性和良好导电性。
它的主要作用是收集光生电子，并将其传输到外电路。
背接触层位于碲化镉光吸收层的背面，通常由金属或金属氧化物构成。
它的作用是收集光生空穴，并将其传输到外电路。
同时，背接触层还起到与基底连接的作用。
基底是碲化镉太阳能电池的支撑结构，通常由玻璃或不锈钢等材料构成。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场规模分析
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场规模分析引言碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池是一种基于可培训材料制成的柔性太阳能电池，具有高效率、低成本和较短的能量回收期等优点。
随着可再生能源市场的发展和对清洁能源需求的增长，碲化镉薄膜太阳能电池市场正逐渐扩大。
在本文中，我们将对碲化镉薄膜太阳能电池市场规模进行分析。
市场规模目前，碲化镉薄膜太阳能电池市场正处于快速增长阶段。
根据市场研究数据，2019年全球碲化镉薄膜太阳能电池市场规模约为X亿美元，预计到2025年将达到X 亿美元。
市场驱动因素碲化镉薄膜太阳能电池市场的增长主要受到以下几个因素的推动：1. 可再生能源政策支持许多国家和地区正在鼓励可再生能源的发展，通过制定政策和法规来推动太阳能发电的采用，这为碲化镉薄膜太阳能电池市场带来了机会。
2. 低成本和高效率相比于传统硅基太阳能电池，碲化镉薄膜太阳能电池具有更低的成本和更高的效率。
这使得碲化镉薄膜太阳能电池在可再生能源市场中更具竞争力。
3. 技术进步和创新随着碲化镉薄膜太阳能电池技术的不断改进，其效率不断提高，生产成本也在不断降低。
这促使更多的厂商和投资者关注和投资碲化镉薄膜太阳能电池市场。
4. 环境意识增强人们对环境问题的关注度不断增加，对清洁能源的需求也在增长，这进一步推动了碲化镉薄膜太阳能电池市场的发展。
市场前景未来几年，碲化镉薄膜太阳能电池市场有望继续保持快速增长。
以下是市场前景的几个方面：1. 新兴市场潜力发展中国家和新兴市场对清洁能源的需求正在迅速增长，这为碲化镉薄膜太阳能电池市场提供了巨大的商机。
2. 技术进步和创新随着碲化镉薄膜太阳能电池技术的不断进步和创新，其效率将进一步提高，生产成本将进一步降低，这将进一步推动市场增长。
3. 政策和法规支持越来越多的国家和地区将可再生能源作为重要的能源替代品，在政策和法规方面提供更多的支持和鼓励，这将加速碲化镉薄膜太阳能电池市场的发展。
结论碲化镉薄膜太阳能电池市场正处于快速增长的阶段，未来几年有望继续保持增长势头。
简述碲化镉薄膜太阳能电池的特点。
简述碲化镉薄膜太阳能电池的特点。
今天咱来聊聊碲化镉薄膜太阳能电池的特点哈。
一、光电转换效率挺不错哒。
碲化镉薄膜太阳能电池在光电转换方面表现相当亮眼。
它能够比较高效地把太阳光转化为电能，一般来说，其转换效率能达到比较可观的水平，和其他一些太阳能电池相比，也不落下风。
就像是一个勤劳的小能手，能把太阳公公给的能量，尽可能多地变成我们能用的电，这对于大规模的太阳能发电来说，可是个很重要的优点哟，能让我们更充分地利用太阳能资源啦。
二、成本相对比较低。
这一点可是很赞的哟！碲化镉薄膜太阳能电池在生产过程中，不像有些太阳能电池那样，需要特别复杂、昂贵的工艺和材料。
它的生产工艺相对来说比较简单，而且所用到的材料成本也不是特别高。
这样一来，大规模生产的时候，就能节省不少成本啦。
就好比你买东西，同样的功能，价格更实惠，那肯定更受欢迎呀，对于推广和应用太阳能发电来说，成本低可是个很大的优势呢。
三、稳定性比较好。
碲化镉薄膜太阳能电池在各种环境下都能比较稳定地工作。
不管是高温还是低温，不管是晴天还是阴天，它都能保持相对稳定的性能。
就像一个坚韧的战士，不会轻易被外界的环境影响。
比如说，在一些气候条件比较复杂的地区，它也能稳定地为我们提供电能，不会因为天气的变化就闹脾气，这对于保证太阳能发电系统的长期稳定运行可是非常重要的哟。
四、弱光性能好。
即使在光照不太强的情况下，碲化镉薄膜太阳能电池也能有不错的表现。
比如说在阴天或者早晨、傍晚这种光线比较弱的时候，它依然能够有效地进行光电转换，产生电能。
这就好比一个适应能力很强的人，不管环境怎么变化，都能发挥出自己的作用。
这样一来，它的发电时间就更长啦，能让我们得到更多的电能。
五、可柔性制造。
这可是碲化镉薄膜太阳能电池的一个独特优势哟！它可以通过一些特殊的工艺，制造在柔性的衬底材料上。
这样的话，它就可以做成各种形状和大小，应用的场景就更多啦。
比如说，可以把它做成像贴纸一样的东西，贴在建筑物的表面或者汽车的车顶上，不仅不占地方，还能很好地利用空间来发电。
碲化镉薄膜太阳能介绍
碲化镉薄膜太阳能介绍引言随着能源紧缺和环境污染问题的日益严重，人们对可再生能源的需求越来越迫切。
太阳能作为最常见的一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
在太阳能应用中，碲化镉薄膜太阳能因其高效率、低成本和便捷的制备工艺而备受关注。
本文将介绍碲化镉薄膜太阳能的原理、制备方法和其应用前景。
一、碲化镉薄膜太阳能的原理碲化镉薄膜太阳能是利用碲化镉（CdTe）薄膜的光电特性转化光能为电能的技术。
CdTe是一种半导体材料，具有较高的光电转换效率和较低的制备成本，因此在太阳能应用中得到了广泛研究和应用。
CdTe薄膜太阳能电池的工作原理如下：光线穿过透明导电玻璃面板进入到CdTe薄膜层，碰到CdTe薄膜时，光子被吸收并产生电子空穴对。
电子空穴对被电场分离，使电子向一侧流动，空穴向另一侧流动，形成电流。
此时，阳光中的光能就被转化为了电能。
由于CdTe具有较大的光吸收系数和直接带隙，能够高效地吸收不同波长的光线，所以CdTe薄膜太阳能电池在光电转换效率上具有较大的优势。
二、碲化镉薄膜太阳能的制备方法碲化镉薄膜太阳能的制备方法一般分为物理蒸发法和化学溶液法。
物理蒸发法是通过热蒸发技术将CdTe材料蒸发到基底上，形成薄膜。
该方法制备简单，但成本较高。
化学溶液法通过将CdTe溶液沉积到基底上，在经过热处理后生成薄膜。
这种方法具有成本低、工艺简单、易于批量生产等优点，因此在工业化生产中被广泛应用。
三、碲化镉薄膜太阳能的应用前景碲化镉薄膜太阳能具有许多优点，包括高效率、低成本、适应性强等，因此在太阳能应用中有着广阔的前景。
首先，碲化镉薄膜太阳能电池的光电转换效率高。
由于CdTe的直接带隙和高光吸收系数，使得其太阳能电池的光电转换效率可以达到较高水平。
其次，碲化镉薄膜太阳能的制备成本相对较低。
与其他太阳能电池相比，CdTe的制备工艺简单，成本相对较低，更适合大规模生产。
此外，碲化镉薄膜太阳能在柔性太阳能领域有着广泛的应用前景。
由于其薄膜结构，碲化镉薄膜太阳能电池可以灵活地应用在各种复杂形状的基底上，如建筑物外墙、车顶等，可以充分利用光能资源。
碲化镉的点缺陷
碲化镉的点缺陷摘要:碲化镉作为化合物半导体材料，其本身可以用于-γ和X射线探测器、电阻器将、通讯设备和薄膜太阳能电池。
其中，作为所谓的第三代太阳能电池，碲化镉薄膜太阳能电池已经有公司投入了产业化生产。
但是，作为化合物半导体材料，点缺陷对其的影响很大，很可能引入非化学计量比，使得其性能发生改变。
因此，化合物半导体的点缺陷对于其自身性能的影响十分大，要想是碲化镉真正的得到广泛的应用，就必须对其点缺陷进行全面的研究。
本文简单介绍了碲化镉的本征点缺陷和外来点缺陷以及他们的相互作用。
关键字：碲化镉，点缺陷，形成能前言:碲化镉在室温具有1.46eV的禁带宽度，却其是直接带隙的半导体材料。
因此，碲化镉作为太阳能电池器件的材料可以拥有高的吸收效率和能量转换效率。
除此之外，碲化镉的碲和镉的相对原子序数比较大，因此碲化镉可以制作在室温下工作的-γ和X射线的探测器。
因此，碲化镉是一种很有前景的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体。
但是，碲化镉中经常含有本征点缺陷和杂质缺陷，形成载流子复合中心，减少非平衡载流子寿命，降低器件质量。
因此，为了获得高质量的器件，对于碲化镉的缺陷的研究是必不可少的。
要想通过气相法在基体上生长出高质量的复合材料，就一定需要适宜的生长环境，抑制缺陷的形成和扩散以及获得相对快速的的生长速度。
要想实现前面所诉的两点，就要限制材料生长的条件，包括温度、分压、掺杂等。
因此，这样生成的复合材料虽说满足了抑制缺陷和生长速度快这两个方面，但是最终的产物将很可能不能满足器件的需要，因此需要在生长过程的后面加上热处理的步骤。
点缺陷在很大一个范围内影响着半导体材料的性能，因此对于半导体来说，点缺陷是一个十分重要的。
然而，即使人们投入了大量的精力来研究半导体中的点缺陷，却还是有很多很难理解的问题没有被解决。
特别是在化合物半导体中，由于本征缺陷的存在，使得化合物半导体很容易出现非本征化学计量比，使得为掺杂的化合物半导体也能表现出N型或P型半导体的特性，这使得点缺陷在化合物半导体中起到的作用更加复杂而难以研究。
全球碲化镉薄膜太阳能电池产业发展深度剖析
全球碲化镉薄膜太阳能电池产业发展深度剖析晶体硅和薄膜太阳能电池是现在乃至未来十年的两大主要技术阵营，晶体硅太阳能电池以高转化效率在过去和现在都主导着全球光伏市场。
2011年以来，全球光伏产业在经历高速发展后，带来的是产能严重过剩，多晶硅价格暴跌，大批晶硅太阳能电池企业破产、重组或裁员。
在上述背景下，高效而廉价的碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池因其本身所固有的良好材料性能和自身实践，而被越来越多的投资者所关注，有可能成为未来光伏电池的主流产品之一。
一、碲化镉薄膜太阳能电池概况一般而言，基于光吸收层材料体系的不同，薄膜太阳能电池主要分为硅基薄膜太阳能电池(如，非晶硅、微晶硅及多晶硅薄膜电池等)、化合物薄膜太阳电池(如，碲化镉、铜铟镓硒及砷化镓薄膜电池等)、有机和染料敏化太阳能电池三类。
其中，碲化镉薄膜电池是一种以P型碲化镉(CdTe)和N型硫化镉(CdS)的异质结为基础的太阳能电池[1]。
碲化镉为Ⅱ-Ⅳ族化合物，是直接带隙半导体，光吸收强，其禁带宽度与地面太阳光谱有很好的匹配，最适合于光电能量转换，可吸收95%以上的太阳光，是一种良好的太阳能电池材料[2]。
在各类薄膜光伏电池中，硅基薄膜光伏电池的转换效率最低，且存在光致衰减的固有缺陷，加之生产设备投资大，因此其成本短时间内难有明显下降;尽管铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池的转换效率最高，但是其发展受困于生产成本较高、工艺未标准化、铟和镓的蕴藏量有限等问题;而碲化镉(CdTe)薄膜光伏电池由于生产成本低、性能稳定，转换效率也比硅基薄膜电池高，其规模化量产具有很高的性价比。
因此，碲化镉薄膜电池得到了较快发展。
具体来看，碲化镉薄膜电池主要有以下几方面优点。
一是制造成本低。
与其他太阳能电池相比，碲化镉薄膜电池具有较低的制造成本，这主要是由其电池结构、原材料及制造工艺等方面决定的。
首先，碲化镉薄膜电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而形成的光伏器件。
与其他太阳能电池相比，碲化镉薄膜太阳能电池结构比较简单，一般而言，其电池由五层结构组成，即玻璃衬底、透明导电氧化层(TCO层)、硫化镉(CdS)窗口层、碲化镉(CdTe)吸收层、背接触层和背电极(见图1)。
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题2009.4考虑电池的结构为玻璃/SnO2：F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni，碲化镉薄膜的厚度为5微米，转换效率为7%，1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本如下表所示。
碲化镉薄膜太阳能电池的材料成本可见，碲化镉和透亮导电玻璃构成材料成本的主体，分不占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。
消耗材料的成本还能够进一步降低，如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米，则碲化镉材料的消耗将降低20%，从而使材料总成本降低9.1%，即从每峰瓦6.21元降为5.64元。
如使用99.999%纯度的碲化镉，效率依旧能达到7%，材料成本还将进一步降低。
因此，材料成本达到或低于每峰瓦5元人民币是可能的。
由于碲化镉薄膜太阳能电池成本低，其进展关于解决我国西部地区分散居住人口的电力供应具有重要意义。
碲资源碲是地球上的稀有元素，进展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要咨询题确实是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。
工业上，碲要紧是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。
据有关报道，地球上有碲14.9万吨，其中中国有2.2万吨，美国有2.5万吨。
在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商First Solar年产量25MW的工厂中，300~340公斤碲化镉即能够满足1MW太阳能电池的生产需要。
考虑到碲的密度为6.25g/cm3，镉的密度为8.64g/cm3，则130~140公斤碲即能够满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。
由以上数据能够明白，按现已探明储量，地球上的碲资源能够供100个年生产能力为100MW的生产线用100年。
环境阻碍由于碲化镉薄膜太阳能电池含有重金属元素镉，使专门多人担忧碲化镉太阳能电池的生产和使用对环境的阻碍。
多年来，一些公司和专家不愿步入碲化镉太阳能电池的开发和生产。
那么，碲化镉薄膜太阳能电池的生产和使用中镉的排放怎么讲有多严峻呢？为此，美国布鲁克文国家实验室的科学家们专门研究了那个咨询题。
碲化镉太阳能电池的现状与发展
碲化镉太阳能电池的现状与发展1. 碲化镉太阳能电池是一种高效的光电转换装置，广泛应用于太阳能发电领域。
它采用碲化镉（CdTe）作为光吸收层，通过光电效应将光能转化为电能。
碲化镉太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的制造成本，因此备受关注。
2. 目前，碲化镉太阳能电池已经取得了显著的进展。
在光电转换效率方面，世界记录已经超过了22%。
这使得碲化镉太阳能电池成为市场上光电转换效率最高的薄膜太阳能电池之一。
此外，碲化镉太阳能电池还具有良好的低光照性能，使其在阴天和高温环境下的发电效率也比较高。
3. 虽然碲化镉太阳能电池具有较高的光电转换效率，但其在某些方面仍存在挑战。
首先，碲化镉是一种稀缺的材料，因此其供应可能受到限制。
其次，碲化镉太阳能电池的稳定性和寿命相对较短，需要进一步的改进和优化。
此外，碲化镉太阳能电池的制造过程对环境可能产生一定的影响，需要加强可持续性发展方面的研究。
4. 为了进一步推动碲化镉太阳能电池的发展，研究人员正在进行多方面的努力。
一方面，他们致力于提高碲化镉太阳能电池的光电转换效率，通过改进材料的结构和组成，优化电池的光吸收和电子传输过程。
另一方面，研究人员也在寻找替代稀缺材料，以减少对碲化镉的依赖性。
此外，还有研究人员致力于改善碲化镉太阳能电池的稳定性和寿命，以提高其商业化应用的可行性。
5. 碲化镉太阳能电池作为一种具有潜力的光电转换技术，已经在市场上得到了一定的应用。
特别是在大规模光伏发电场中，碲化镉太阳能电池的制造成本相对较低，且具有较高的发电效率和可靠性。
随着技术的不断进步和改进，碲化镉太阳能电池有望在未来成为太阳能发电行业的重要组成部分。
综上所述，碲化镉太阳能电池在光电转换效率、制造成本和可靠性方面具有较大优势。
虽然目前仍存在一些挑战，但通过持续的研究和创新，这一技术有望实现更高的效率和更广泛的应用。
太阳能电池的发展瓶颈
太阳能电池的发展瓶颈
太阳能电池的发展面临一些瓶颈，主要包括以下几点：
1.光电转化效率低：这是有机太阳能电池发展最大的问题。
目前的光电转化效率在5%左右，远未达到可以大规模应用的标准。
光电转化效率的提高是提高有机太阳能电池实用化的关键。
2.生产成本高：由于目前有机太阳能电池的制造过程较为复杂，且很多材料价格较高，导致其生产成本居高不下，这也成为了其实现商业化应用的一大难题。
3.稳定性较差：有机太阳能电池的稳定性普遍较差，这对其在实际应用中保持长期稳定的性能提出了挑战。
4.规模化生产难度大：由于有机太阳能电池的制造过程涉及许多定制化组件和独特的工艺，因此在规模化生产方面存在一定的难度。
5.环境友好性不足：虽然有机太阳能电池不含重金属等有害物质，但它们在制造和处理过程中可能会产生废弃物和污染物，对环境造成一定的影响。
为了克服这些瓶颈，科研人员正在努力研究新的材料和技术以提高光电转化效率、降低成本、增强稳定性、实现规模化生产和提高环境友好性。
例如，新型的染料敏化太阳能电池和量子点太阳能电池等新型太阳能电池的研究和开发可能会为解决这些问题提供新的思路。
碲化镉薄膜太阳能电池的研究现状及进展
碲化镉薄膜太阳能电池的研究现状及进展范文涛;朱刘【摘要】Cadmium telluride thin film solar cells has become a hot spot in the global photovoltaic research field. This paper gives a brief of the characteristics of CdTe thin film solar cells, introduces the CdTe at home and abroad research status and industrial progress in the field of thin film solar cells.%碲化镉薄膜太阳能电池已成为全球光伏领域研究热点之一.本文阐述了碲化镉薄膜太阳能电池的特性,介绍并探讨了国内外碲化镉薄膜太阳能电池领域的研究现状及产业化进展.【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2017(011)001【总页数】3页(P6-8)【关键词】碲化镉;太阳能电池;研究现状【作者】范文涛;朱刘【作者单位】广东先导稀材股份有限公司,先进材料研究院,广东清远 511517;广东先导稀材股份有限公司,先进材料研究院,广东清远 511517【正文语种】中文【中图分类】TK51二十一世纪世界各国加速发展各种可再生能源，希望可以解决日益严重的温室效应、能源枯竭和环境污染等全球性危机．太阳能产业是未来能源的一个主导产业，亦是国家和地方政府大力扶植的战略新兴产业，市场潜力巨大．目前，太阳能电池市场主要产品是硅系太阳能电池，占市场总额的80%以上[1]，但晶硅电池的高成本和生产过程的高污染等问题一直困扰着太阳能电池市场，随着薄膜太阳能电池技术的不断发展，未来薄膜太阳能电池将成为太阳能电池领域的主导技术，并被广泛应用．目前有市场前景的薄膜太阳能电池主要有三种，分别是非晶硅、碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，而碲化镉薄膜太阳能电池是其中的佼佼者，与传统的单晶硅太阳能电池相比，其具有成本低，弱光性更好等优势．除了光伏发电之外，未来薄膜电池还可以应用于汽车、手机等设备上，其发展前景极为可观．CdTe薄膜太阳电池与其他化合物薄膜电池相比具有以下特点：(1)CdTe的禁带宽度(约1.45 eV)与太阳能光谱相匹配，高于硅材料100倍的吸收系数等材料特性，适合制备高效薄膜太阳电池，其理论转换转化率为28%[2]；(2)CdTe相比硅材料具有功率温度系数低和弱光效应好等特性，表明碲化镉太阳能电池更适于沙漠、高温等复杂的地理环境，以及在清晨、阴天等弱光环境下也能发电；(3)CdTe属于简单的二元化合物，易生成单相材料，已有多种技术可制备10%以上的CdTe小面积电池，其中CSS(近距离升华)[3]和VTD(气相输运沉积)[4]技术具有沉积速率高、原材料利用率高、生产成本低，以及所制备的膜质好、晶粒大等优点，应用最为广泛，可实现规模化生产．碲化镉薄膜太阳能电池结构简单，其生产时间与硅系太阳能相比大大缩短，只需几小时就可以完成由玻璃到成品的出货．目前组件成本可做到0.5美元/W左右，当组件效率上升，成本还有进一步下降的空间．太阳能电池的发展已经走进了第三代，以碲化镉为代表的化合物薄膜太阳能电池发展迅速．国际上碲化镉薄膜太阳电池的研究和制造十分活跃，在1963年，Cusano[5]研制出了以碲化镉为n型和以碲化亚铜为p型结构的电池，其光电转化效率为7%，这无疑是碲化镉薄膜电池的一个开端．在1982年，Tyan等人[6]用化学沉积方法在CdTe上蒸镀一层CdS，首次制备出异质结构p-CdTe/n-CdS薄膜太阳能电池，其转换效率超过10%，这是现在CdTe薄膜太阳能电池产业化的原型．在1993年，美国佛罗里达大学科研人员采用近空间升华法制备出 CdTe 薄膜太阳能电池，其转换效率为15.8%[7]．在2004年，我国学者吴选之[8]制备出碲化镉太阳能电池，其转换效率达到了16.5%．慢慢地碲化镉薄膜材料逐渐被认为是一种高效、廉价的太阳能电池材料，也开始由实验室研究阶段走向规模化工业生产．目前，美国的First Solar公司凭借这方面的技术已经奠定了全球薄膜光伏的龙头地位，该公司受益于研发费用的投入，碲化镉太阳能电池的转换效率逐年增长，在2016年初生产的碲化镉太阳能电池实验室转换效率已经达到22.1%，并还有进一步提升的空间．碲化镉光伏电池中由于存在镉元素，产品在使用过程中人们一直担忧其是否对人体有害，对此学者也进行了深入的研究．根据美国Brookhaven国家实验室(BNL)报告[9]，CdTe 薄膜组件中CdTe用量很小，1 MW的CdTe组件仅需约250 kg的CdTe．CdTe被密封在两块玻璃之间，常温下没有Cd的释放，即使在1100 ℃的高温下，99.96%的CdTe都被熔化的两块玻璃封住而没有泄露．比较其他几种太阳电池及其它能源，碲化镉薄膜太阳能电池的镉排放量仅为0.3 g/GWh，而多晶硅的为0.6 g/GWh、单晶硅的为0.7 g/GWh、煤炭的为3.7 g/GWh、石油的为44.3 g/GWh，在CdTe太阳电池组件制备和使用全寿命期内，总的镉释放量最低、最为安全．刘向鑫等人[10]结合中国实际国情，对碲化镉产业镉的排放问题进行了研究，结果发现碲化镉光伏发电形式的镉总排放率只有火力发电的1/13，表明CdTe不同于元素镉，其是稳定的化合物，能被安全使用，碲化镉光伏产品是环保友好的．在重视环保的美国和德国等发达国家，碲化镉太阳电池的研究和产业化技术一直得到很好地发展．碲化镉中的碲为稀有金属，碲化镉薄膜电池每年耗碲约120 t，业内部分人士担心Te资源不足给碲化镉薄膜太阳能电池未来的发展造成障碍[11]．目前全世界碲储量有40～50 kt，世界碲产量约400～600 t/a[12]，人们担心碲的产量满足不了碲化镉薄膜太阳能电池发展的需要．当碲化镉薄膜层厚度约为3 μm，组件转化率在10%的情况下，每1 GW的CdTe组件将要消耗100 t碲，但随着技术的发展，碲化镉薄膜厚度将更薄，组件转化率将进一步提高，接近其理论效率，每1 GW的CdTe组件消耗碲含量将大幅降低；当大规模组件效率达到15%，厚度减少到0.2 μm时，每1 GW的消耗碲含量只需4.4 t[13]．碲资源的消耗的问题不应该静态的去看待，毋庸置疑，随着科学技术的提升碲的消耗量将大大降低．同时，碲资源的回收利用将大大缓解资源不足的情况．目前，全球范围内具备能够量产碲化镉薄膜电池组件技术的企业有美国的第一太阳能公司、德国的Calyxo公司以及中国的龙焱能源等．美国第一太阳能公司First Solar是薄膜电池的龙头企业，成立于1998年，2002年生产出第一块光伏电池产品后就以惊人速度扩张，短短几年其产量翻翻，并在2006年底在美国纳斯达克上市，代号FSLR．从First Solar公司2015年的年报中可以看出[13]：该公司实验室制造的碲化镉组件效率首次超越多晶硅组件转换效率，达到创纪录的18.6%，其实验室电池转换效率已经达到21.5%，并在2016年刷新了其原有记录达到22.1%；其量产组件的转换效率也是逐渐增长，从2006年的9.5%到2011年的11.9%，再到2015年的15.6%；该公司2015年的光伏组件产量达到了2.5 GW，销售量达36亿美元，其碲化镉薄膜光伏组件产量约占全球碲化镉薄膜光伏组件总产量的95%以上．德国CalyxoGmbH公司成立于2005年，是一家生产碲化镉薄膜太阳能电池组件制造商和光伏发电系统供应商，在德国拥有25 MW和60 MW 两条碲化镉薄膜太阳能电池组件生产线，2012年Calyxo公司碲化镉薄膜太阳能电池组件的生产成本约为0.8美元/W，中期的目标是将生产成本降低到0.5美元/W，目前该公司碲化镉薄膜太阳能电池组件的转换效率达到13.4%，其实验室电池转换效率已达16.2%，并得到德国SGS测试机构的验证[14]．国内碲化镉薄膜太阳能研究及产业化起步较晚，目前处于初期阶段．2001年四川大学太阳能组研制出碲化镉太阳电池，其转换效率达11.6%，并建立了全部由中国生产设备构成的0.3 MW 中试生产线[15]．2012年龙焱能源建立了一条具有完全自主知识产权、全国产化、全自动化的30 MW碲化镉薄膜电池组件生产线，生产的组件平均效率达到了11.4%，并具有良好的稳定性；2014年龙焱能源制备的碲化镉组件产品转换效率达到13%，并得到中国计量科学研究院检测认证，其组件产品系列已获得美国、欧洲、澳大利亚等全球各地知名认证机构的产品认证[16]．2015年美国第一太阳能碲化镉光伏产品产量产量达到2.5 GW，而国内碲化镉产品占光伏市场的容量很少，因此碲化镉薄膜太阳能电池的市场成长空间很大，有着非常好的市场前景．碲化镉薄膜太阳能电池具有光电转换效率高、功率温度系数低、弱光效应好、易制备、生产成本低等优势，已经在光伏市场上占有一席之地．目前，研究人员和生产厂商研究的焦点仍是降低生产成本和提高光电转换效率，产业化的升级将进一步提高碲化镉薄膜太阳能电池的竞争力．国内的碲化镉薄膜太阳能电池的产业化仍存在很大的发展空间和市场前景．【相关文献】[1] 朱卫东,张阳. 中国薄膜太阳电池技术发展现状与趋势[J]. 中国基础科学，2013，15(2)：7-10．[2] KAZMERSKI L L．Solar photovoltaics R&D at the tipping point：A 2005 technology overview[J]．Journal of Electron Spectroscopy & Related Phenomena，2006，150 (2-3)：105-135．[3] WU X，DHERE R G，ALBIN D S，et al．High-efficiency CTO/ZTO/CdS/CdTe polycrystalline thin-film solar cells[C]．Colorado：NCPV Program Review Meeting，2001：47-48．[4] BONNET A，NIEMEGEERS D. A model for the effects of the CdC12 treatment on theperformance of CdTe/CdS solar cells[C]．Barcelona：Spain，1997：2079-2082．[5] CUSANO D A. CdTe solar cells and photovoltaic hetero junctions in II-VI compounds [J]. Solid-State Electronics，1963，6(3)：217-218.[6] TYAN Y S，PEREZALBUERNE E A. Efficient thin-film CdS/CdTe solar cells[C]．New York：Electrical and Electronics Engineers， 1982：794-800．[7] FEREKIDES C，BRITT J，MA Y，et al. High efficiency CdTe solar cells by close spaced sublimation[C]．Piscataway：IEEE，1993：389-393．[8] WU Xuanzhi．High-efficiency polycrystalline CdTe thin-film solar cells[J]．Solar Energy，2004，77(6)：803-814.[9] FTHENAKIS V M. Life cycle impact analysis of cadmium in CdTe PV production[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews，2004，8(4)：303-334.[10] 刘向鑫，杨兴文. 中国国情环境下 CdTe 光伏的全周期镉排放分析[J]. 科学通报，2013，58：1833-1844.[11] 陈少纯，顾珩，高远，等．稀散金属产业的观察与思考[J].材料研究与应用，2009，3(4)：216-222.[12] 王晓民，李刚．世界碲、镉及碲化镉经济现状和前景[J]. 世界有色金属，2010(9)：28-31.[13] ZWEIBEL K．Engineering the impact of tellurium supply on cadmium telluride photovoltaics[J]．Science，2010，328：699-701.[14] BAUER M，FRENCK J，FRITSCHE J，et al. Calyxo's advanced CdTe module designed for hot climates[C]. Piscataway：IEEE，2013：1935-1937．[15] 吴选之．碲化镉薄膜太阳电池的产业化[J]．太阳能，2012(19)：9-14．[16] 冯良桓，蔡伟，郑家贵，等．碲化锌复合背接触层对碲化镉太阳电池性能的影响[J]．太阳能学报，2001， 22(4)：401-408．。
碲化镉技术的经济问题
碲化镉技术的经济问题前面说到，First Solar的主攻技术是碲化镉，CdTe。
First Solar公司生产的电池平均光电转化效率已经达到10.7％，虽然比晶体硅电池的效率低，但是懂行的人就清楚，其实效率不太重要，重要的是每瓦成本和实际发电能力（效率高的实际发电能力不一定高，比如单晶硅的效率比多晶硅高，但在一般工作环境中前者的实际发电量不如后者）。
但我仍然要说，CdTe太阳能电池技术存在着许多经济问题。
首先，碲元素非常稀少。
碲元素在地表的丰度比铂还低。
铂的丰度尚有5－37ppb （ppb：十亿分之一），碲只有1－5ppb。
带一个碲做的戒指上街，一定很拉风。
但要做成太阳能电池可就难办了。
碲是地球上的稀有元素，发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。
工业上，碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。
据相关报道，地球上有碲14.9万吨，其中中国有2.2万吨，美国有2.5万吨。
在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商First Solar年产量25MW的工厂中，300~340公斤碲化镉即可以满足1MW太阳能电池的生产需要。
考虑到碲的密度为6.25g/cm3，镉的密度为 8.64g/cm3，则130~140公斤碲即可以满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。
由以上数据可以知道，按现已探明储量，地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年。
这是一篇力挺碲化镉技术的报道，里面关于碲储量的数据应该只会往多了说，不会往少了说（人之常情），而生产电池时碲的消耗量只会往少了说，不会往多了说。
我们就取信他的“地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW 的生产线用100年”，换言之就是足够生产1000GW。
鄂尔多斯这么一个“超级项目”，尚只用了2GW，还有998GW可以开发呢，似乎够得很。
但是如果从经济层面考虑，却不是“够了”就行的。
碲化镉太阳能电池优势与缺陷
2.碲化镉太阳能电池原理——结构
降低CdTe与金属电 极接触势垒 p型半导体 n型半导体 透明导电氧化层
玻璃衬底
主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。
TCO层
透明导电氧化层。它主要的作用是透光和导电的作用。
用于CdTe／CdS薄膜太阳能电池的TCO必须具备下列的特性：
在波长400～860nm的可见光的透过率超过85％：低的电阻率，
大约2×10^-4Ωcm数量级；在后续高温沉积其它薄膜层时的 良好的热稳定性。
CdS窗口层
n型半导体，与P型CdTe组成p/n结。CdS的吸收边大约是521 nm，
几乎所有的可见光都可以透过。因此CdS薄膜常用于薄膜
太阳能电池中的窗口层。
CdTe吸收层
电池的主体吸光层，它与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电
1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本
注： 成本计算依据①电池结构为玻璃/SnO2：F /CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni ②碲化镉薄膜的厚度为5微米③转换效率7%，
4.碲化镉太阳能电池成本估算
可见，碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分別 占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。如将碲化镉薄膜的厚度 减薄1微米，则碲化镉材料的消耗将降低20%，从而使材料总成
CdS／CulnSe2太阳电池
Cu1nSe2材料具有到目前为止所有半导体材料中的最高吸收系数。
由于CulnSe2薄膜材料具备十分优异的光伏特性， 20年来，出现了多种以Cu1nSe2薄膜材料为基 础的同质结和异质结太阳电池。主要有 n-CulnSe2／p-CulnSe2、（InCd）S2／CulnSe2、 CdS／CulnSe2、ITO／Cu1nSe：、GaAs／ CulnSe2、ZnO／CulnSe2等。其中最为人们重 视的是CdS／CulnSe2电池。
碲化镉薄膜太阳能电池工作原理
碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池的工作原理基于光伏效应，也就是将太阳光直接转化为电能的过程。
其基本结构包括以下几层：
1. 玻璃衬底：作为电池的机械支撑和保护基板，并允许光线透过。
2. 透明导电氧化层（TCO层）：如掺氟氧化锡（FTO）或掺铝氧化锌（AZO），该层具有高透光率和良好的导电性能，用于收集由光电效应产生的电子，并将其传输到外部电路。
3. 窗口层（n-CdS层）：通常采用硫化镉（CdS）薄膜作为n 型半导体材料，它与CdTe形成p-n结界面，有利于吸收更短波长的光子并产生电子-空穴对。
4. CdTe吸收层：作为p型半导体，碲化镉薄膜是电池的主要吸光和光电转换区域，它吸收太阳光中的可见光部分并激发电子从价带跃迁至导带，从而产生电子-空穴对。
5. 背电极接触层：位于CdTe层背面，通常是金属材料（如钼Mo或铝Al），与CdTe之间有良好的欧姆接触，用于收集和传导由CdTe层中产生的空穴至外部电路。
当太阳光照射在CdTe薄膜太阳能电池上时，光子能量被吸收并在CdS/CdTe异质结界面处产生电子-空穴对。
在内建电场的作用下，电子和空穴分别向各自相反的方向迁移，即电子穿过CdTe层到达正面TCO层，空穴则通过背电极离开电池。
这样，在外电路中就形成了电流，实现了光电转换过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题
２0０9.4
•碲化镉薄膜太阳能电池的发展日益受到重视。
碲资源、电池成本、电池生产和使用对环境的影响等问题是碲化镉薄膜太阳能电池发展中受到很多人关注的问题。
本文对此进行了分析讨论,最后分析了工业化规模生产碲化镉薄膜太阳能电池组件的关键技术。
ﻫ
ﻫ引言
ﻫ碲化镉薄膜太阳能电池的发展受到国内外的关注，其小面积电池的转换效率已经达到了16.5%,商业组件的转换效率约９%，组件的最高转换效率达到１1%。
国内四川大学制备出转换效率为１3.3８%的小面积单元太阳能电池,54ｃｍ2集成组件转换效率达到7%,正在进行０．1㎡组件生产线的建设和大面积电池生产技术的研发。
成本估算
考虑电池的结构为玻璃/SnＯ2:F／ＣｄS/CdTe/ZnTe／ZnTe:Cu/Ni,碲化镉薄膜的厚度为5微米,转换效率为7%，1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本如下表所示。
碲化镉薄膜太阳能电池的材料成本ﻫ
可见,碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分别占到消耗材料总成本的4５.4%和3８.２％。
消耗材料的成本还可以进一步降低，如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米,则碲化镉材料的消耗将降低20%,从而使材料总成本降低9.1%，即从每峰瓦6.21元降为5.64元。
如使用
99.999%纯度的碲化镉,效率依然能达到7％,材料成本还将进一步降低。
因此,材料成本达到
或低于每峰瓦５元人民币是可能的。
考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本，碲化镉薄膜太阳能电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。
因此，即使销售价格为每峰瓦２０~22元人民币,约为晶体硅太阳能电池现在价格的60％,也能保证制造商有相当的利润空间。
由于碲化镉薄膜太阳能电池成本低，其发展对于解决我国西部地区分散居住人口的电力供应具有重要意义。
碲资源
碲是地球上的稀有元素，发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。
工业上，碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。
据相关报道,地球上有碲14．9万吨,其中中国有2.2万吨,
美国有2.5万吨。
在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商Fｉrｓt Solar年产量25MW的工厂中，3０0~34０公斤碲化镉即可以满足１MW太阳能电池的生产需要。
考虑到碲的密度为６.25g/ｃm３，镉的密度为8.64g/cm3，则１30~14０公斤碲即可以满足１MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。
由以上数据可以知道,按现已探明储量,地球上的碲资源可以供100个年生产能力为1００MW的生产线用1０0年。
环境影响
由于碲化镉薄膜太阳能电池含有重金属元素镉，使很多人担心碲化镉太阳能电池的生产和使用对环境的影响。
多年来，一些公司和专家不愿步入碲化镉太阳能电池的开发和生产。
那么,碲化镉薄膜太阳能电池的生产和使用中镉的排放究竟有多严重呢？
为此,美国布鲁克文国家实验室的科学家们专门研究了这个问题。
他们系统研究了晶体硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池与煤、石油、天然气等常规能源和核能的单位发电量的重金属排放量。
在太阳能电池的分析中,考虑了将原始矿石加工得到制备太阳能电池所需材料、太阳能电池制备、太阳能电池的使用等全寿命周期过程。
研究结果表明(见图1)，石油的镉排放量是最高的,达到44.3ｇ/ＧＷh，媒次之，为3.7ｇ／GWｈ。
而太阳能电池的排放量均小于1g ／GWh,其中又以碲化镉的镉排放量最低，为0．３g / GＷｈ。
与天然气相同，硅太阳能电池的镉排放量大约是碲化镉太阳能电池的两倍。