复合背接触层与背电极的匹配对CdTe太阳电池性能的影响

本文研究Ni和Au两种背电极在有、无ZnTe/ZnTe:Cu背接触层时对碲化镉太阳电池性能的影响及其机理。试验结果表明,在没有ZnTe/ZnTe:Cu复合背接触层时,Ni和Au相比,输入特性的填充因子(FF)较差,短路电流密度(Jsc)较大,转换效率(η)较低;在有ZnTe复合背接触层时,Ni和Au相比,FF相差较小,而η因Jsc较大而较高。通过暗特性的测试,可以看到,在有了ZnTe复合背接触层以后,Ni作背电极的碲化镉太阳电池,其二极管因子(A)、暗饱和电流(J0)和旁路电阻(Rsh)等三个参数降低的幅度都比Au作背电极的大。这和ZnTe复合背接触层使Ni背电极碲化镉太阳电池效率有更大提高是吻合的。分析表明,这主要是由于光生电流的增大导致了Jsc的增大。这样用Ni代替Au作背电极会带来降低成本和效率提高的双重改进。

具有复合背接触层的CdTe多晶薄膜太阳电池(英文)

为了提高CdTe太阳电池的背接触性能,用共蒸发法制备了ZnTe:Cu和Cd1-xZnxTe多晶薄膜。研究结果表明:Cd1-xZnxTe多晶薄膜的能隙与锌含量呈二次方关系,ZnTe:Cu多晶薄膜能隙随着掺Cu浓度的增加而减小。分别用ZnTe/ZnTe:Cu和Cd1-xZnxTe/ZnTe:Cu复合膜作为背接触层,既能修饰异质结界面,改善电池的能带结构,又能防止Cu原子向电池内部扩散。因此获得了面积0.502cm2,转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜太阳电池。

CdTe太阳电池的不同背电极和背接触层的特性研究

用Ni替代Au来作为CdTe太阳电池的背电极,比较了Ni,Ni/Au,Au/Ni及Au背电极对电池性能的影响.发现Ni作为背电极和ZnTe/ZnTe:Cu复合层接触,电池的开路电压Voc略有降低,填充因子FF有增有减,变化幅度不大,但因短路电流Isc有较大的提高,转换效率η平均增长4%.测试了不同背电极的CdTe太阳电池的暗I-V和C-V特性,对背电极剥离后的样品进行了XPS测试分析.结果表明,Ni扩散到ZnTe/ZnTe:Cu复合层的深度比Au多,且大多呈离子态,与ZnTe/ZnTe:Cu复合层中的富Te离子形成NixTe,提高了掺杂浓度,使电池性能获得改善.

碲化锌的电导率温度关系及其在碲化镉太阳电池组件中的应用

用ZnTe/ZnTe∶Cu复合层作为背接触层,能很好的解决CdTe太阳电池的欧姆接触问题。以前的研究表明,ZnTe∶Cu因掺铜浓度的不同,显示出不同的电导率温度关系。本文仔细观察了各种掺杂浓度ZnTe∶Cu的电导率温度关系,并由此来选定掺铜浓度。实验还表明,对一个确定掺铜浓度的ZnTe/ZnTe∶Cu复合层,其退火温度对CdTe太阳电池的性能影响很大。为此,本文发展了通过测试ZnTe/ZnTe∶Cu复合层的电导温度关系,来确定退火温度的方法。目前,用ZnTe/ZnTe∶Cu复合层作背接触材料,获得了转换效率为7.03%的中面积碲化镉薄膜电池集成组件。