文档介绍：CIGS 薄膜电池开发和材料特性李建军 1120110091 主要内容? CIGS 电池特点?发展历史?电池理制备及其性能?研究进展?存在的问题 CIGS 电池特点? Cu(In , Ga)Se2(CIGS) 是Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体材料,具有黄铜矿晶体结构?(1)光电转换效率高 NREL 最高 % ,是各类薄膜太阳电池的最高记录?(2)电池稳定性好,性能基本无衰降。?(3)抗辐照能力强,用作空间电源有很强的竞争力?(4)弱光特性好 CIGS 电池特点(5)通过适量的 Ga 取代 In,形成 CIGS 四元多晶固溶体,其禁带宽度可在 ~ eV 范围内连续可调(6) CIGS 是直接禁带材料,其可见光吸收系数高达 10 5 cm -1数量级,非常适合太阳电池的薄膜化。(7)技术成熟后,电池制造成本和能量偿还时间均低于晶体硅太阳电池。发展历史? first CuInSe 2 1970s Bell Laboratories ? first thin-film CuInSe 2 / CdS Kazmerski etc. ? first high-efficiency % Boeing ? manufacturing issues 1980s ? Boeing ( coevaporation ), ARCO Solar (two- stage process followed by anneal) ? NERL % ( coevaporation ) 2010 电池结构和性能? p 型 CIGS 和 n 型 CdS 及高阻 n 型 ZnO 形成 p-n 异质结是 CIGS 薄膜太阳电池的核心层?各层制备工艺组件结构? CIGS 光伏组件是由许多宽约 5~ 7 mm 的条状电池串接而成。三次切割划线完成了各子电池的界定、分割和互联。此三条切割线及其之间的间距均对光电转换效率没有贡献,称之为死区。因此这些线宽和间距应尽量小吸收层制备方法? ? ? CIS 与其它太阳电池材料吸收系数的比较缺陷种类及能级位置主要的几种缺陷 V cu、 In cu、V se、 Cu In