第二讲 碲化镉薄膜太阳电池
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Байду номын сангаас
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
CdTe太阳电池的原理
• 光通过玻璃衬底进入电池。光子横穿TCO层和CdS层。 这些薄膜虽然导致一些（不希望的）光吸收，但在光 伏电荷产生的过程中没有活性。
• CdTe薄膜是这种电池的活性吸收层。电子—空穴对 在接近结的区域产生。电子在内建场的驱动下进入N 型CdS膜。
•
• 在氧气氛中从In和Sn靶溅射而成的混合氧 化物有更好的性能（不管是电导率还是透 过率都比纯SnO2要好）。
• 由于In的成本比较高，这种薄膜会贵的多。
• 由于In会在高温处理过程中扩散进入 CdS/CdTe层，引入并不需要的N型 CdTe.，通常在ITO上沉积一层薄的纯 SnO2薄膜来防止In扩散。
• CdTe是一种化合物半导体，在太阳能电池中一般作吸收 层。由于它的直接带隙为1.45eV，最适合于光电能量转 换，因此使得约2µm厚的CdTe吸收层在其带隙以上的光 学吸收率达到90%成为可能，允许的最高理论转换效率在 大气质量AM1.5条件下高达28%。
分子式 摩尔质量
密度 熔点
沸点
溶解度 带隙 折射率 (nD) 化学性质
• 除了以上这些同质p/n接面的发展外，从1960开始研 究CdTe的异质结太阳电池扩散。
• 最早期是在n-型的CdTe晶片或多晶薄膜上，长上p型的Cu2Te薄膜，这样n-CdTe/p- Cu2Te太阳电池 在1970年初期已可达到＞7%的效率。
• 在p-型单晶CdTe晶片上，长上异质结的氧化物薄膜， 例 的如 研I究n。2O例3:如Sn在(I1T9O7)7、年Z就nO有、人S开nO发2出等效也率受达到到更广泛 10.5%的p-CdTe/ITO太阳电池。
• 与CdTe不同的是，CdS薄膜在非化学计量 比的时候，本身是N型。
• CdS薄膜可以用与CdTe同样的方法沉积。 因为它具有与CdTe非常相似的性质。
• 出于产业化的考虑，下面几种技术的研究 受到强烈的关注：
CdS薄膜沉积进技术
• 升华/凝结，如窄间隔升华法和热壁升华法。 • 电沉积（电镀） • 丝网印刷 • 另外一种方法尤其适合CdS——化学浴沉积（CBD化学镀）。
3.2.2.2透明氧化层（TCO层）
• 在CdTe太阳电池中所使用的透明导电氧化层（TCO）， 通常是使用SnO2或In2O3:Sn（ITO）也有人采用 Cd2SnO4。TCO是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀 膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜 （Transparent Conductive Oxide）而形成的组件， 它的作用是当成正面的电极接触之用。
• 空穴仍然在CdTe内，空穴的聚集会增强材料的P型电 导，最终，不得不经由背接触离开电池。电流由与 TCO薄膜和背接触连接的金属电极来引出。
• 由于CdTe对波长低于800nm的光有很强的吸收 （105cm-1），薄膜几微米的厚度将足以完全吸收可 见光。因一些实际设计的应用，常常选用大约3～ 7um的厚度。
这种方法是在80℃左右的温度下，用含有Cd与S的亚稳 态溶液反应，浸泡在溶液中的衬底表面形成比较薄的CdS薄膜。 其化学反应式如下：
这样形成的CdS薄膜附着比较紧，而且，即使在膜较薄的情况 下也很均匀。 但有一个潜在的缺点，在CdTe与CdS之间形成的突变结时， CdS与CdTe之间有明显的晶格失配。
载流子能有效地分开。 3. 依靠与TCO和背接触两种薄膜的欧姆接触，光
生电流能低损耗地引出。 4. 对低成本高产量的制造，有简单的制备技术。
• 效率高于16%的太阳电池已经在实验室研制出来， 美国和德国有三家公司启动了工业化生产线。它 们的规模化生产目标是每年100000㎡或者更多。 最先的大面积组件已经突破了10%的效率大关。
3.2.3.1 物理气相淀积法 3.2.3.2 真空沉积一升华/凝结（真空升华法） 3.2.3.3 气相传输淀积法（ VTD） 3.2.3.4 溅镀法 3.2.3.5、 电解淀积法 3.2.3.6 、喷涂淀积法 3.2.3.7 、有机金属化学气相淀积法 3.2.3.8、 丝网印刷淀积法
3.2.4碲化镉薄膜太阳电池制造工艺 3.2.5碲化镉太阳能电池成本估算 3.2.6.碲化镉太阳能电池优势与缺陷 3.2.7 CdTe太阳电池的未来发展
• 常用的透明衬底就是玻璃。最便宜的钠钙玻璃或者窗 玻璃也适用。
• 如果是用浮法制成的玻璃，那得到的表面将非常平整， 很适合薄膜的沉积，但是只能限制在520℃左右温度 下处理。这种玻璃非常便宜（低于10美元/m2）,而 且可以不限量地购买切割好的、边缘经过处理的玻璃 板。
• 如果需要更高的温度，第二个选择就是使用硼硅玻璃。 它能够在加热到600℃以上也不软化。但是高昂的成 本，是目前其工业化应用的障碍。一些研究小组已将 此种玻璃上制备的电池效率提高到16.2%
3.2.2.3、n-CdS层
• CdS的能隙Eg在室温约为2.4eV，它不会吸收波长大 于515nm的太阳光，所以在整个结构上它被视为“窗 口层”。
• 为了让整个太阳电池获得最高的电流密度，CdS必须 相当薄（约0.5um）。
• CdTe太阳电池的制作过程，通常会促进CdTe与CdS 界面之间的扩散现象，而在界面处形成CdTe1-xSx 的合金成分。
第二讲、 CdTe薄膜太阳电池
第三章二讲、 CdTe薄膜太阳电池
3.2.1 引言 3.2.2 碲化镉太阳能电池原理——结构
3.2.2.1玻璃基板 3.2.2.2透明氧化层（TCO层） 3.2.2.3、n-CdS层 3.2.2.4、p-CdTe层 3.2.2.5 背面电极接触
3.2.3 CdTe薄膜的制造技术
• 透明导电膜既要满足为形成低串联电阻而需的高电导率， 又要为获得高入射以保证高光电流而具有高透过率。
• 目前，已有几种材料在使用，在为工业化应用而发展：
ITO
• 在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3（ITO）膜的 透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻 出微细的图形。其透过率已达90%以上，ITO中其透 过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制， 通常SnO2：In2O3=1：9。
3.2.1 引言
• 碲化镉是属于Ⅱ-Ⅵ族的化合物半导体，它具有直接 能隙，其能隙值为1.45eV,正好位于理想太阳电池的 能隙范围之间。
• CdTe也具有很高的光吸收系数（＞5×105/cm）。 仅仅2um厚的CdTe薄膜，就已足够吸收AM1.5条件 下99%的太阳光。使得CdTe成为一个可以获得高效 率的理想太阳电池材料之一。
• CdTe可利用多种快速成膜技术制作，由于模组化生 产容易，因此近年商业化的动作亦相当积极， CdTe/glass已应用于大面积屋顶建材。
Ⅱ一Ⅵ族化合物 能隙为1．45eV 直接禁带半导体
CdTe
吸收系数～105/cm
CdTe多晶薄膜制备 技术较多，且简单 高效、稳定且相对
低成本
碲化镉的性质及晶体结构
CdTe太阳电池的优点及CdTe四个特殊的性质
• 使用CdTe太阳电池的优点之一是，用来制造CdTe及 CdS薄膜的技术相当多，而且大多适合大规模生产。
• CdTe四个特殊的性质， 1. CdTe有一个1.45eV的能隙，因此与太能辐射谱很好地
适配。 2. CdTe是“直接”能隙，它导致很强的光吸收。 3. CdTe强烈地趋向于生长成P型的半导体薄膜，能和CdS
3.2.2.1玻璃基板
• 在玻璃基板的选用上，使用耐高温（～ 600℃）的硼玻璃作为基板，转换效率可 达16%，而使用不耐高温但是成本较低的 钠玻璃作基板可达到12%的转换效率。
• 一般玻璃基板的厚度约在2-4mm左右， 它除了用来保护太阳电池活化层，使它不 会受到外在环境的侵蚀外，也提供了整个 太阳电池的机械强度。在玻璃基板的外层， 有时也会镀上一层抗反射层来增加对光线 的吸收。
• 这样的扩散反应，会导致CdS层的能隙的降低，使得 其对光线的穿透性降低，而影响电池效率。不过这种 效应，可利用CdCl2处理来降低
• 另外一个可以降低CdS层的吸收的方式，是将CdS与 ZnS混合，以增加能隙的大小。但这要配合使用 Cd2SnO4的TCO层，及使用Zn2SnO的HRT层，才 能得到高效率的CdTe太阳电池。
形成PN异质结（CdS具有略宽的能隙2.4eV，在通常 的沉积技术中生长成为N型材料）。 4. 已经开发出简单的、适合于低成本产品的沉积技术。 • 以成熟技术制备的CdTe电池，可以期望电流密度达 27mA/c㎡，开路电压达880mV,从而AM1.5的效率为 18%。
集中深入的研究已表明，下列太阳电池的基本 准则在工业生产的条件下也能够被满足： 1. CdTe薄膜中可迁移的少子能有效地产生。 2. 依靠N型CdS与P型CdTe之间PN结的内建电场，
ZnO:Al
• 这种材料通常用做铜铟锡（CIS）薄膜太阳 电池的透明接触层。
• 它可以用不同种类的含有ZnO和Al的靶溅 射而成，Al在ZnO中作为施主。
• 不幸的是， ZnO:Al薄膜在CdTe沉积过程 中（大于550℃）会由于热应力而丧失掺杂 性。但是由于这种材料成本比ITO低，所 以人们最终希望得到更稳定的该种薄膜。
3.2.2 碲化镉太阳能电池原理——结构
光光 背电极
聚酰亚胺衬底
背电极 金属衬底
光光 结构
结构
superstrate结构是在玻璃衬底上依次长上透明氧化层（TCO ）、CdS、CdTe薄膜，而太阳光是由玻璃衬底上方照射进入，先 透过TCO层，再进入CdS/CdTe结。而在substrate结构，是先在适 当的衬底上长上CdTe薄膜，再接着长CdS及TCO薄膜。其中以 superstrate的效率最高。
碲化镉的晶体结构
CdTe薄膜式太阳电池发展历史
• CdTe算是在薄膜式太阳电池中历史最久， 也是被密集探讨的半导体材料之一。
• 1956年RCA即提出使用CdTe在太阳电池的 用途上
• 在1959年RCA利用将In扩散到p-型的 CdTe做出约2%的太阳电池。
• 在1979年时，法国的CNRS利用VTD法在 n-型的晶片上长出p-型的CdTe薄膜，而得 到＞7%的太阳电池。
CdSn４
• 这种化合物可以用Ｃd的氧化物与Sn共溅 来得到。
• 由于退火时需要较高的温度，因此不适合 用便宜的钠钙玻璃。未来技术上的改进将 解决这一问题。
• 这种薄膜表现出比ITO更好的性质。比如， 同样的电阻率下透过率更好，或者同样的 光透过率电阻率更小，使它成为工业化生 产的值得注意的备选材料。
SnO2
• SnO2薄膜可用常压下的喷雾法来制备。 ➢ SnCl4在水中溶解，然后在空气中喷射到热的衬底
上。SnCl4热分解后与氧气形成SnO2薄膜，产生的 HCl挥发。 • 这种衬底是商业化生产的基础，目前许多太阳能生 产商都在运用。 • 这种薄膜的面电阻率一般为10Ω，光透过率约为 70%～80%。 ➢ 另外一种沉积SnO2的技术是氧气氛中Sn靶的阴极 溅射。虽然这种技术成本比喷雾法要高，但是薄膜 的质量要好一些。
CdTe （Cadmium telluride）
240.01 g mol−1 5.85 g/cm3
1092 ℃
1130 ℃ insoluble 1.45 eV （300 K, 直接带隙） 2.67 （10 µm）
能与HCl和HBr等酸反应, 形成有毒气体碲化氢和有毒镉盐
碲化镉的性质
Ⅱ-Ⅵ族化合物中最高的平均原子数，最低的熔点，最大的晶格 常数和最大的离子性。CdTe具有闪锌矿（ZnS）结构，键长度 2.806Å，晶格常数6.481Å。
• 1987年已有人可以做出13.4%的p-CdTe/ITO太阳 电池。
p-CdTe/n-CdS薄膜式太阳电池发展历史
• p-CdTe/n-CdS太阳电池的发展最早可以 追溯到1960年的中期
• 1977年就已经出现了11.7%效率的pCdTe/n-CdS太阳电池。
• 于是这样的p-CdTe/n-CdS结构变成最典 型的CdTe太阳电池，它主体是由约2um层 的p-CdTe层与仅0.5um厚的n-CdS形成， 光子吸收层主要发生与CdTe层。
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
CdTe太阳电池的原理
• 光通过玻璃衬底进入电池。光子横穿TCO层和CdS层。 这些薄膜虽然导致一些（不希望的）光吸收，但在光 伏电荷产生的过程中没有活性。
• CdTe薄膜是这种电池的活性吸收层。电子—空穴对 在接近结的区域产生。电子在内建场的驱动下进入N 型CdS膜。
•
• 在氧气氛中从In和Sn靶溅射而成的混合氧 化物有更好的性能（不管是电导率还是透 过率都比纯SnO2要好）。
• 由于In的成本比较高，这种薄膜会贵的多。
• 由于In会在高温处理过程中扩散进入 CdS/CdTe层，引入并不需要的N型 CdTe.，通常在ITO上沉积一层薄的纯 SnO2薄膜来防止In扩散。
• CdTe是一种化合物半导体，在太阳能电池中一般作吸收 层。由于它的直接带隙为1.45eV，最适合于光电能量转 换，因此使得约2µm厚的CdTe吸收层在其带隙以上的光 学吸收率达到90%成为可能，允许的最高理论转换效率在 大气质量AM1.5条件下高达28%。
分子式 摩尔质量
密度 熔点
沸点
溶解度 带隙 折射率 (nD) 化学性质
• 除了以上这些同质p/n接面的发展外，从1960开始研 究CdTe的异质结太阳电池扩散。
• 最早期是在n-型的CdTe晶片或多晶薄膜上，长上p型的Cu2Te薄膜，这样n-CdTe/p- Cu2Te太阳电池 在1970年初期已可达到＞7%的效率。
• 在p-型单晶CdTe晶片上，长上异质结的氧化物薄膜， 例 的如 研I究n。2O例3:如Sn在(I1T9O7)7、年Z就nO有、人S开nO发2出等效也率受达到到更广泛 10.5%的p-CdTe/ITO太阳电池。
• 与CdTe不同的是，CdS薄膜在非化学计量 比的时候，本身是N型。
• CdS薄膜可以用与CdTe同样的方法沉积。 因为它具有与CdTe非常相似的性质。
• 出于产业化的考虑，下面几种技术的研究 受到强烈的关注：
CdS薄膜沉积进技术
• 升华/凝结，如窄间隔升华法和热壁升华法。 • 电沉积（电镀） • 丝网印刷 • 另外一种方法尤其适合CdS——化学浴沉积（CBD化学镀）。
3.2.2.2透明氧化层（TCO层）
• 在CdTe太阳电池中所使用的透明导电氧化层（TCO）， 通常是使用SnO2或In2O3:Sn（ITO）也有人采用 Cd2SnO4。TCO是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀 膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜 （Transparent Conductive Oxide）而形成的组件， 它的作用是当成正面的电极接触之用。
• 空穴仍然在CdTe内，空穴的聚集会增强材料的P型电 导，最终，不得不经由背接触离开电池。电流由与 TCO薄膜和背接触连接的金属电极来引出。
• 由于CdTe对波长低于800nm的光有很强的吸收 （105cm-1），薄膜几微米的厚度将足以完全吸收可 见光。因一些实际设计的应用，常常选用大约3～ 7um的厚度。
这种方法是在80℃左右的温度下，用含有Cd与S的亚稳 态溶液反应，浸泡在溶液中的衬底表面形成比较薄的CdS薄膜。 其化学反应式如下：
这样形成的CdS薄膜附着比较紧，而且，即使在膜较薄的情况 下也很均匀。 但有一个潜在的缺点，在CdTe与CdS之间形成的突变结时， CdS与CdTe之间有明显的晶格失配。
载流子能有效地分开。 3. 依靠与TCO和背接触两种薄膜的欧姆接触，光
生电流能低损耗地引出。 4. 对低成本高产量的制造，有简单的制备技术。
• 效率高于16%的太阳电池已经在实验室研制出来， 美国和德国有三家公司启动了工业化生产线。它 们的规模化生产目标是每年100000㎡或者更多。 最先的大面积组件已经突破了10%的效率大关。
3.2.3.1 物理气相淀积法 3.2.3.2 真空沉积一升华/凝结（真空升华法） 3.2.3.3 气相传输淀积法（ VTD） 3.2.3.4 溅镀法 3.2.3.5、 电解淀积法 3.2.3.6 、喷涂淀积法 3.2.3.7 、有机金属化学气相淀积法 3.2.3.8、 丝网印刷淀积法
3.2.4碲化镉薄膜太阳电池制造工艺 3.2.5碲化镉太阳能电池成本估算 3.2.6.碲化镉太阳能电池优势与缺陷 3.2.7 CdTe太阳电池的未来发展
• 常用的透明衬底就是玻璃。最便宜的钠钙玻璃或者窗 玻璃也适用。
• 如果是用浮法制成的玻璃，那得到的表面将非常平整， 很适合薄膜的沉积，但是只能限制在520℃左右温度 下处理。这种玻璃非常便宜（低于10美元/m2）,而 且可以不限量地购买切割好的、边缘经过处理的玻璃 板。
• 如果需要更高的温度，第二个选择就是使用硼硅玻璃。 它能够在加热到600℃以上也不软化。但是高昂的成 本，是目前其工业化应用的障碍。一些研究小组已将 此种玻璃上制备的电池效率提高到16.2%
3.2.2.3、n-CdS层
• CdS的能隙Eg在室温约为2.4eV，它不会吸收波长大 于515nm的太阳光，所以在整个结构上它被视为“窗 口层”。
• 为了让整个太阳电池获得最高的电流密度，CdS必须 相当薄（约0.5um）。
• CdTe太阳电池的制作过程，通常会促进CdTe与CdS 界面之间的扩散现象，而在界面处形成CdTe1-xSx 的合金成分。
第二讲、 CdTe薄膜太阳电池
第三章二讲、 CdTe薄膜太阳电池
3.2.1 引言 3.2.2 碲化镉太阳能电池原理——结构
3.2.2.1玻璃基板 3.2.2.2透明氧化层（TCO层） 3.2.2.3、n-CdS层 3.2.2.4、p-CdTe层 3.2.2.5 背面电极接触
3.2.3 CdTe薄膜的制造技术
• 透明导电膜既要满足为形成低串联电阻而需的高电导率， 又要为获得高入射以保证高光电流而具有高透过率。
• 目前，已有几种材料在使用，在为工业化应用而发展：
ITO
• 在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3（ITO）膜的 透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻 出微细的图形。其透过率已达90%以上，ITO中其透 过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制， 通常SnO2：In2O3=1：9。
3.2.1 引言
• 碲化镉是属于Ⅱ-Ⅵ族的化合物半导体，它具有直接 能隙，其能隙值为1.45eV,正好位于理想太阳电池的 能隙范围之间。
• CdTe也具有很高的光吸收系数（＞5×105/cm）。 仅仅2um厚的CdTe薄膜，就已足够吸收AM1.5条件 下99%的太阳光。使得CdTe成为一个可以获得高效 率的理想太阳电池材料之一。
• CdTe可利用多种快速成膜技术制作，由于模组化生 产容易，因此近年商业化的动作亦相当积极， CdTe/glass已应用于大面积屋顶建材。
Ⅱ一Ⅵ族化合物 能隙为1．45eV 直接禁带半导体
CdTe
吸收系数～105/cm
CdTe多晶薄膜制备 技术较多，且简单 高效、稳定且相对
低成本
碲化镉的性质及晶体结构
CdTe太阳电池的优点及CdTe四个特殊的性质
• 使用CdTe太阳电池的优点之一是，用来制造CdTe及 CdS薄膜的技术相当多，而且大多适合大规模生产。
• CdTe四个特殊的性质， 1. CdTe有一个1.45eV的能隙，因此与太能辐射谱很好地
适配。 2. CdTe是“直接”能隙，它导致很强的光吸收。 3. CdTe强烈地趋向于生长成P型的半导体薄膜，能和CdS
3.2.2.1玻璃基板
• 在玻璃基板的选用上，使用耐高温（～ 600℃）的硼玻璃作为基板，转换效率可 达16%，而使用不耐高温但是成本较低的 钠玻璃作基板可达到12%的转换效率。
• 一般玻璃基板的厚度约在2-4mm左右， 它除了用来保护太阳电池活化层，使它不 会受到外在环境的侵蚀外，也提供了整个 太阳电池的机械强度。在玻璃基板的外层， 有时也会镀上一层抗反射层来增加对光线 的吸收。
• 这样的扩散反应，会导致CdS层的能隙的降低，使得 其对光线的穿透性降低，而影响电池效率。不过这种 效应，可利用CdCl2处理来降低
• 另外一个可以降低CdS层的吸收的方式，是将CdS与 ZnS混合，以增加能隙的大小。但这要配合使用 Cd2SnO4的TCO层，及使用Zn2SnO的HRT层，才 能得到高效率的CdTe太阳电池。
形成PN异质结（CdS具有略宽的能隙2.4eV，在通常 的沉积技术中生长成为N型材料）。 4. 已经开发出简单的、适合于低成本产品的沉积技术。 • 以成熟技术制备的CdTe电池，可以期望电流密度达 27mA/c㎡，开路电压达880mV,从而AM1.5的效率为 18%。
集中深入的研究已表明，下列太阳电池的基本 准则在工业生产的条件下也能够被满足： 1. CdTe薄膜中可迁移的少子能有效地产生。 2. 依靠N型CdS与P型CdTe之间PN结的内建电场，
ZnO:Al
• 这种材料通常用做铜铟锡（CIS）薄膜太阳 电池的透明接触层。
• 它可以用不同种类的含有ZnO和Al的靶溅 射而成，Al在ZnO中作为施主。
• 不幸的是， ZnO:Al薄膜在CdTe沉积过程 中（大于550℃）会由于热应力而丧失掺杂 性。但是由于这种材料成本比ITO低，所 以人们最终希望得到更稳定的该种薄膜。
3.2.2 碲化镉太阳能电池原理——结构
光光 背电极
聚酰亚胺衬底
背电极 金属衬底
光光 结构
结构
superstrate结构是在玻璃衬底上依次长上透明氧化层（TCO ）、CdS、CdTe薄膜，而太阳光是由玻璃衬底上方照射进入，先 透过TCO层，再进入CdS/CdTe结。而在substrate结构，是先在适 当的衬底上长上CdTe薄膜，再接着长CdS及TCO薄膜。其中以 superstrate的效率最高。
碲化镉的晶体结构
CdTe薄膜式太阳电池发展历史
• CdTe算是在薄膜式太阳电池中历史最久， 也是被密集探讨的半导体材料之一。
• 1956年RCA即提出使用CdTe在太阳电池的 用途上
• 在1959年RCA利用将In扩散到p-型的 CdTe做出约2%的太阳电池。
• 在1979年时，法国的CNRS利用VTD法在 n-型的晶片上长出p-型的CdTe薄膜，而得 到＞7%的太阳电池。
CdSn４
• 这种化合物可以用Ｃd的氧化物与Sn共溅 来得到。
• 由于退火时需要较高的温度，因此不适合 用便宜的钠钙玻璃。未来技术上的改进将 解决这一问题。
• 这种薄膜表现出比ITO更好的性质。比如， 同样的电阻率下透过率更好，或者同样的 光透过率电阻率更小，使它成为工业化生 产的值得注意的备选材料。
SnO2
• SnO2薄膜可用常压下的喷雾法来制备。 ➢ SnCl4在水中溶解，然后在空气中喷射到热的衬底
上。SnCl4热分解后与氧气形成SnO2薄膜，产生的 HCl挥发。 • 这种衬底是商业化生产的基础，目前许多太阳能生 产商都在运用。 • 这种薄膜的面电阻率一般为10Ω，光透过率约为 70%～80%。 ➢ 另外一种沉积SnO2的技术是氧气氛中Sn靶的阴极 溅射。虽然这种技术成本比喷雾法要高，但是薄膜 的质量要好一些。
CdTe （Cadmium telluride）
240.01 g mol−1 5.85 g/cm3
1092 ℃
1130 ℃ insoluble 1.45 eV （300 K, 直接带隙） 2.67 （10 µm）
能与HCl和HBr等酸反应, 形成有毒气体碲化氢和有毒镉盐
碲化镉的性质
Ⅱ-Ⅵ族化合物中最高的平均原子数，最低的熔点，最大的晶格 常数和最大的离子性。CdTe具有闪锌矿（ZnS）结构，键长度 2.806Å，晶格常数6.481Å。
• 1987年已有人可以做出13.4%的p-CdTe/ITO太阳 电池。
p-CdTe/n-CdS薄膜式太阳电池发展历史
• p-CdTe/n-CdS太阳电池的发展最早可以 追溯到1960年的中期
• 1977年就已经出现了11.7%效率的pCdTe/n-CdS太阳电池。
• 于是这样的p-CdTe/n-CdS结构变成最典 型的CdTe太阳电池，它主体是由约2um层 的p-CdTe层与仅0.5um厚的n-CdS形成， 光子吸收层主要发生与CdTe层。