薄膜太阳能电池的研究探讨.pdf

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1、管理创新薄膜太阳能电池的研究探讨王睿(吉林大学材料科学与工程学院吉林长春130025)摘要:近年来，经济快速发展，给资源带来极大的挑战。现在十的太阳能光子，在实际中，需要薄薄的一层即可满足需要，有效地球资源匮乏，人们迫切渴望研发新能源代替不可再生的自然资的降低了成本。CIS配合上其他元素可以有效的接近太阳光的源。在众多研究中，太阳能无疑是人们最好的选择。太阳能电池最好禁带宽度，是非常实用有前景的太阳能电池材料。调整In/的研究已经取得了突破性进展，太阳能电池也进入了人们的生Ga的比值可以有效的转换材料的禁带宽度，提高转化

2、率。现在活。现在最常见的晶体硅电池已经投入市场，但是晶体硅制作艰实验室已经研究出了19%转化率的CIS太阳能电池。CIS电池最难，成本非常高，很难大规模使用。薄膜太阳能电池的研究成为常见的制作方法是电化学沉积法、溅射法、真空蒸镀法，电沉积法必然。是最常见的方法，适合工业水平生产。在进行电沉积法操作的时关键词:薄膜；太阳能电池；能源候，首先使用电沉积方法制备出CIS前驱体，第二步在将电沉积地球资源匮乏，科学家们将眼光放在了太阳能电池的研究方法进行热处理。上。现在普遍运用的是晶体硅太阳能电池，但是晶体硅由于制作CIS太阳能电

3、池是被看好的具有发展前景的太阳能电池，提复杂，很难大规模应用在市场上。薄膜太阳能电池成为科学家们高转化率、降低成本等问题克服以后，能够对太阳能电池做出巨新的研究重点。薄膜太阳能实现光电转换只需要几微米的厚度，大贡献。能够大量降低生产成本，提高光子循环的效率。三、纳米晶薄膜太阳能电池一、硅薄膜太阳能电池1.TiO2太阳能电池提高转化效率和降低生产成本是太阳能电池开发的关键问TiO2没有毒性，价格便宜，稳定抗腐蚀，是一种良好的半导题。单晶硅太阳能电池制作过程繁琐，成本非常高，应用得到了体材料。一般的TiO2吸收太阳光能力很低

4、，进行敏化以后的很大的限制。因此，科学家们研究非晶硅薄膜太阳能以及多晶硅TiO2能够提高对太阳光的转化率。掺杂质敏化可以用溅射方太阳能电池。法掺入N进行TiO2的敏化，能够拓宽TiO2的吸收光谱。染1.非晶硅材料薄膜太阳能电池料敏化也是常见的方法，利用TiO2纳米晶薄膜的特性，吸收有非晶硅材料薄膜太阳能电池使用非晶硅半导体，加入不锈机或者无机的材料提高太阳光的转换率。染料敏化成本低廉，制钢、陶瓷、特种塑料、玻璃等材料。可以通过等离子提高化学气相作简单，低能耗，这些优点都符合社会发展的需要。沉积法、低压化学气相沉积法、反应

5、溅射法的方法制作非晶硅材2.ZnO纳米晶薄膜电池料薄膜太阳能电池。通过对非晶硅材料进行研究发现，等离子化ZnO同样是宽禁的半导体材料，制备过程更加简单，能够有学气相沉积法应用最为广泛。效降低成本，减少电子的传送时间。在实际中ZnO的转化率很非晶硅薄膜制作成本低，因此是合适的太阳能电池材料。它低，主要是因为ZnO薄膜比表面积小，能够吸附的染料少。为了的光学带隙和太能光不匹配，因此降低了非晶硅薄膜太阳能的转提高ZnO的转化率，进行新的研究，努力提高ZnO的吸附能力，化率，还出现了光照时间越长转化率越低的现象。主要是低温水热法

6、、电沉积自组装法、机械挤压法、手术刀印刷法2.多晶硅太阳能电池等。多晶硅材料太阳能电池主要通过将多晶硅薄膜放在低成本3.有机薄膜太阳能电池的衬底材料的方法，用晶体硅层作为激活层。这种方法最大的好这种电池通过三个程序进行制作：（1）激发光产生激子；（2）处就是减少了材料的使用量，降低了生产成本。通常我们采取制激子在受体界面分裂（；3）空穴和电子漂移，在各自的电极进行收作的方法有等离子喷涂法、激光晶化法、固相晶化法、金属诱导晶集。目前有机薄膜太阳能电池有三种，单质结构制作简单，价格体法、液相外延法、化学气相沉积法等。通过实际

7、的研究应用发便宜，但是对于电极依赖太强；双层p-n异质结构运载的电子现，多晶硅电池的转化效率已经接近了单晶硅的转化率。日本三数量有限，严重限制了光电转化率；p型-n型是将两种半导体菱公司研发的多晶硅薄膜太阳能转化率达到了16.5%，德国研制材料混合而制造的材料。有机薄膜电池在开发上仍需要克服很的多晶硅的转化率已经达到了19%。多难关，提高太阳能的转化率。二、多元化合物薄膜电池总结由于硅薄膜太阳能转化效率有限，因此近年来大量开发了新薄膜太阳能电池能够很好的缓解地球资源危机，帮助人类利型无机、多元化合物为主的材料的太阳能电池

8、。用太阳能进行日常生活，为社会的发展提供了前进的动力，给人1.CdTe薄膜太阳能电池类带来巨大的效益。薄膜太阳能电池在研究和生产的过程中还这种电池是多晶薄膜电池的一种，结构简单，成本低廉，可研有很多难题，需要广大的科研工作者继续努力，降低太阳能电池究性大。CdTe有自补偿效应，实用电池多是异质结构，CdS晶的成本，使