薄膜太陽能電池及制造工藝課件

薄膜太陽能電池及制造工藝1精選ppt課件2021地球天然資源有限，物以稀為貴，原油價格將持續(xù)飚漲世界和中國主要常規(guī)能源儲量預(yù)測I.太陽能電池技術(shù)及光伏產(chǎn)業(yè)背景知識2精選ppt課件2021全球能源短缺，而且分布不均勻，尤其是發(fā)展中國家能源匱乏。NASA拍攝的地球夜晚衛(wèi)星圖片3精選ppt課件20211928年與2004年阿根廷的冰川消退對照溫室效應(yīng)使地球平均氣溫持續(xù)升高4精選ppt課件2021京都議定書的實施，世界各國降低溫室氣體排放，實行減碳措施，重視地球環(huán)保，開發(fā)潔凈新能源刻不容緩。5精選ppt課件20212006年中國一次能源消費(fèi)構(gòu)成能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理—煤炭比例過高6精選ppt課件2021中國未來電力發(fā)展的預(yù)測（中國電力科學(xué)院）電力缺口逐年增加7精選ppt課件2021人類未來50年面臨的十大問題，以“能源”問題為首。8精選ppt課件2021我們可以怎樣解決能源危機(jī)？1.增加及改善能源(煤、石油、天然氣)的生產(chǎn)

2.節(jié)約及保護(hù)能源3.利用其它能源(可再生能源)9精選ppt課件2021缺點(diǎn)：有限資源；價格昂貴；環(huán)境破壞。非再生能源(Non-renewableenergy)A.煤B.石油C.天然氣10精選ppt課件2021節(jié)約及保護(hù)能源把不需要的電器用品關(guān)掉。減少在夏季使用冷氣的機(jī)會。盡量使用公共交通工具。使用節(jié)省能源的汽車或機(jī)器。11精選ppt課件2021尋找新型清潔能源是解決問題的唯一途徑可再生能源不斷補(bǔ)充（Constantlyreplenishing）用之不竭（Inexhaustible）分類太陽能、風(fēng)能、生物能、地?zé)崮?、水利發(fā)電、氫能、海洋能12精選ppt課件2021使用其它能源(再生動力資源)水力發(fā)電

(H.E.P)風(fēng)力發(fā)電

(WindPower)13精選ppt課件2021地?zé)崮馨l(fā)電太陽能發(fā)電14精選ppt課件2021潮汐發(fā)電15精選ppt課件2021可再生能源的優(yōu)點(diǎn)環(huán)保（Environmentalbenefits）可持續(xù)（Sustainability）能源安全（Energysecurity）16精選ppt課件2021太陽給地球1.5天提供的能量相當(dāng)于全球可供開采石油的總量（3萬億桶）。太陽給地球1小時的能量可供全球人類使用一年。

太陽提供給地球1秒鐘的能量，相當(dāng)于2008年汶川8.0級地震所釋放的能量。1、數(shù)量巨大：太陽能夠給地球提供驚人的能量。太陽能的優(yōu)點(diǎn)：太陽能：唯一的兆兆瓦量級再生能源！地球上幾乎所有地方都能使用太陽能。17精選ppt課件2021世界能源發(fā)展趨勢2、時間長久：太陽能發(fā)電在全球未來能源結(jié)構(gòu)中扮演著重要的地位。太陽能：取之不盡，用之不竭！18精選ppt課件20213、普照大地太陽輻射能“送貨上門”，既不需要開采和挖掘，也不需要運(yùn)輸。普天之下，無論大陸或海洋，無論高山或島嶼，都一視同仁“。既無”專利“可言，也不可能進(jìn)行壟斷，開發(fā)和利用都極為方便。世界太陽能資源地圖陽光對地球各個地區(qū)的供應(yīng)比其他資源的供應(yīng)公平得多。19精選ppt課件20214、清潔安全①對防止地球溫暖化，減輕對地球環(huán)境的貢獻(xiàn)從太陽能發(fā)電系統(tǒng)排放的二氧化碳，即使是考慮其生產(chǎn)過程的排放量，也絕對少于傳統(tǒng)的燃料發(fā)電設(shè)備，是防止地球溫暖化的環(huán)保設(shè)備。同時在發(fā)電時，不排放氧化硫，氧化氮等污染物,減輕了對環(huán)境的壓力。太陽能素有“干凈能源”和“安全能源”之稱。它不僅毫無污染，遠(yuǎn)比常規(guī)能源清潔；也毫無危險，遠(yuǎn)比原子核能安全。20精選ppt課件2021例:3ｋW太陽能發(fā)電系統(tǒng)對環(huán)境污染物的削減量石油替代量:729L/年減排放CO2能力:540kg-C/年森林面積換算:5544m221精選ppt課件2021②對能源和節(jié)能的貢獻(xiàn)太陽能電池2.2年的發(fā)電量即可收回制造太陽能電池時使用的電力22精選ppt課件2021三分之二的國土面積年日照小時數(shù)在2200小時以上年太陽輻射總量大于每平方米5000兆焦。中國太陽能資源分布情況23精選ppt課件2021中國有12%國土面積為沙漠或戈壁灘，這些地區(qū)年日照小時數(shù)在3200小時以上，如果在這些地區(qū)全部安裝太陽能電池發(fā)電，其電力足于供給全球使用。其發(fā)展?jié)摿h(yuǎn)遠(yuǎn)沒有挖掘出來。中國沙漠戈壁分布情況24精選ppt課件2021太陽能的利用太陽能的利用可以分為兩種：即光-熱轉(zhuǎn)化利用和光-電轉(zhuǎn)化利用。太陽能集熱器太陽能熱水系統(tǒng)暖房太陽能熱水器太陽能灶25精選ppt課件2021太陽能電池原理

太陽能電池（英文為SolarCell）是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被光照射，瞬間就可輸出電流。在物理學(xué)上稱為光伏（Photovoltaic）。簡單的說，太陽光電的發(fā)電原理，是利用太陽電池吸收一定波長的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。26精選ppt課件2021太陽能電池技術(shù)發(fā)展：第一代太陽能電池：結(jié)晶硅類，單晶硅、多晶硅太陽能電池。

第二代太陽能電池：薄膜太陽能電池，如硅基薄膜電池，CIGS

薄膜等。

第三代太陽能電池：量子點(diǎn)型新概念，新結(jié)構(gòu)的電池，如染料敏化電池，有機(jī)薄膜電池，納米結(jié)構(gòu)電池等。第四代太陽能電池：熱電子型。

27精選ppt課件2021太陽能電池轉(zhuǎn)換效率世界記錄28精選ppt課件2021高效太陽電池榜29精選ppt課件2021技術(shù)路線實驗室最高轉(zhuǎn)換效率批量生產(chǎn)效率組件成本（美元/W）優(yōu)缺點(diǎn)晶體硅太陽能電池單晶硅24.70%17%2.29硅耗大、成本高多晶硅20.30%16%2.25硅耗大、成本高薄膜太陽能電池非晶硅薄膜電池12.80%6%-7%1.0-1.5硅耗小、投資大、有衰減其他聚光太陽能電池40.70%30%3效率高、成本高三種主要光伏發(fā)電技術(shù)比較30精選ppt課件2021太陽能光伏術(shù)語：光伏(Photovoltaic,PV)光能到電能的直接轉(zhuǎn)換太陽能電池（Solarcells）太陽能電池模組（Solarmodules）太陽能電池板（Solarpanels）建筑光伏一體化（BuildingIntegratedPhotovoltaics，BIPV）非晶硅（amorphousSilicon,a-Si

）多晶硅（polycrystallinesilicon,

p-Si）單晶硅（crystallinesilicon,c-Si）銅銦鎵硒（CopperIndiumGalliumDiselenide,CIGS）31精選ppt課件2021電池模組陣列32精選ppt課件2021TUV：德國萊茵技術(shù)監(jiān)護(hù)顧問公司的簡稱，它的總部位于德國，是專門測試電子產(chǎn)品安全的研究機(jī)構(gòu)，TUV的測試依據(jù)是按照IEC與VDE所訂的安規(guī)測試規(guī)范條例測試，因其產(chǎn)品必須先取得TUV的安全認(rèn)證后，才能在歐洲市場上銷售。UL是英文保險商試驗所（UnderwriterLaboratoriesInc.）的簡寫。UL安全試驗所是美國最有權(quán)威的，也是界上從事安全試驗和鑒定的較大的民間機(jī)構(gòu)。它是一個獨(dú)立的、非營利的、為公共安全做試驗的專業(yè)機(jī)構(gòu)。在美國，對消費(fèi)者來說UL就是安全標(biāo)志的象征。全球，UL是制造廠商最值得信賴的合格評估提供者之一。33精選ppt課件2021“CE”標(biāo)志是一種安全認(rèn)證標(biāo)志，被視為制造商打開并進(jìn)入歐洲市場的護(hù)照。CE代表歐洲統(tǒng)一（CONFORMITEEUROPEENNE）。凡是貼有“CE”標(biāo)志的產(chǎn)品就可在歐盟各成員國內(nèi)銷售，無須符合每個成員國的要求，從而實現(xiàn)了商品在歐盟成員國范圍內(nèi)的自由流通。在歐盟市場“CE”標(biāo)志屬強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志，不論是歐盟內(nèi)部企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，還是其他國家生產(chǎn)的產(chǎn)品，要想在歐盟市場上自由流通，就必須加貼“CE”標(biāo)志，以表明產(chǎn)品符合歐盟《技術(shù)協(xié)調(diào)與標(biāo)準(zhǔn)化新方法》指令的基本要求。這是歐盟法律對產(chǎn)品提出的一種強(qiáng)制性要求。必須由總部位于歐盟成員國的認(rèn)證機(jī)構(gòu)才可以簽發(fā)證書。自80年代末以來，已有一批外資認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)駐中國。34精選ppt課件2021部件名稱:太陽能電池：吸收太陽能,將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電能；控制器：控制蓄電池的充放電深度,延長蓄電池使用壽命；蓄電池：儲存太陽能電池板產(chǎn)生的電能,必要時,向負(fù)荷提供直流電力；逆變器：將直流輸入電力轉(zhuǎn)換成交流電力輸出。系統(tǒng)簡介35精選ppt課件2021History-1975Waferedsilicontooexpensive36精選ppt課件2021History-1975WaferedsilicontooexpensiveWhatactuallyhappened37精選ppt課件2021IssuestodaySiliconpanelsPast:‘a(chǎn)ccidental’technologyPresent:cleartechnologyofchoice,continuedcostreductionFuture:‘crossroads’,butnotgoingawayThinfilmEfficienciesfinallybecomingcompetitiveButthere’smoretothestorythanjustefficienciesBestonbig,commercialroofswithlotsofspace?ConcentrationNolongerjustthermal-onlyButinstallersdon’twantmovingpartsPredicatedonsiliconbeingexpensive38精選ppt課件2021BenefitsanddrawbacksSiliconPVThinFilmConventionalConcentrationLowsiliconconsumption

Lowcost

Highefficiency

Lowmaintenance

Allclimates

39精選ppt課件2021CostDevelopment2002-2010SiliconWaferCellModule40精選ppt課件2021Reducedwaferthicknessover10years2000 2004 2005 2006 2007100 125 156 156 156

156/210mmlengthofwaferedge

Waferthickness,producedindustrially[μm]

mainthickness

400 340

330

330 300 300270 270 270

270

270 240 240

240

210 210 210 210 210

210

180

180100200300400Waferthickness[μm]41精選ppt課件2021

Siliconfoiltechnologydevelopment

EdgedefinedFilm-fedGrowthStringRibbonSiliconSheetfromPowderRibbonGrowthonSubstrate42精選ppt課件2021Thin-Filmdepositionof100meterplusrollsCell/SubmoduleManufacturingModuleFinishingDeploymentProcesstoProduct43精選ppt課件2021ProductstoMarketRuggedEnvironmentCommercialProductsStandardSolarModulesSiliconCellReplacement44精選ppt課件202145精選ppt課件202146精選ppt課件202147精選ppt課件202148精選ppt課件202149精選ppt課件202150精選ppt課件202151精選ppt課件202152精選ppt課件202153精選ppt課件202154精選ppt課件202155精選ppt課件202156精選ppt課件202157精選ppt課件202158精選ppt課件202159精選ppt課件202160精選ppt課件202161精選ppt課件202162精選ppt課件202163精選ppt課件202164精選ppt課件202165精選ppt課件202166精選ppt課件202167精選ppt課件202168精選ppt課件202169精選ppt課件202170精選ppt課件202171精選ppt課件202172精選ppt課件2021（三）、薄膜電池制造產(chǎn)業(yè)鏈分析在金融危機(jī)之前，高昂的多晶硅價格制約了光伏產(chǎn)品的應(yīng)用發(fā)展，在這種情況下，不少人對低價的薄膜太陽能電池寄予厚望，認(rèn)為它將是晶體硅電池最大的競爭對手。但是這場危機(jī)沖擊得海外市場嚴(yán)重萎縮，導(dǎo)致多晶硅價格暴跌，因此業(yè)內(nèi)又有了“薄膜電池優(yōu)勢不在”的論斷?！斑@些年薄膜電池在太陽能電池領(lǐng)域中一直處于一種非主流位置，主要原因就是效率不高。在發(fā)現(xiàn)衰減效應(yīng)后，當(dāng)時的非晶硅太陽能薄膜電池變成了一種弱光電池，用于手機(jī)、表、計算器等小物品上。我國引進(jìn)了該技術(shù)后發(fā)展迅速，擠垮了很多國外企業(yè)，現(xiàn)在世界絕大多數(shù)的太陽能薄膜弱光電池都在中國生產(chǎn)?！?/p>

薄膜和晶體硅的應(yīng)用領(lǐng)域有差異，晶體硅的轉(zhuǎn)換效率高，使用面積小，用在屋頂非常有優(yōu)勢。但從客戶角度看，他們最關(guān)心的還是系統(tǒng)電價，例如建大規(guī)模電站的話，薄膜電池就更有優(yōu)勢，因為面積大，系統(tǒng)電價就低。此外，做光電建筑一體化的話，薄膜電池也更有優(yōu)勢?！?/p>

“不能以轉(zhuǎn)換率論英雄，價格才是核心。73精選ppt課件2021在光伏業(yè)內(nèi)，關(guān)于硅基太陽電池與薄膜電池的博弈一直沒有停止過，但是我們看到的事實卻是：在技術(shù)創(chuàng)新意識和能力突飛猛進(jìn)的21世紀(jì)，低價且有極大工藝改良性的產(chǎn)品永遠(yuǎn)能吸引投資者的目光。所以，在光伏建筑一體化愈演愈烈的今天，在“中國百萬屋頂”、“金太陽工程”政策指引下，薄膜電池將在這一領(lǐng)域擁有絕對的優(yōu)勢。建設(shè)1兆瓦光伏電站晶硅/非晶薄膜組件比較

晶硅組件非晶薄膜組件電站造價2800-3000萬元1000-1500萬元年發(fā)電量

晶硅電站高出10-15%每度電的發(fā)電成本

晶硅的40-45%74精選ppt課件2021薄膜電池大規(guī)模商用的前提是提高光電轉(zhuǎn)換效率。雖然薄膜電池的技術(shù)在幾十年間有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但截至目前，沒有一家薄膜太陽能電池公司宣布，轉(zhuǎn)換效率超過10%，一般在6%左右，浙江正泰號稱其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9%，這在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)屬于最高。即便如此也只是硅基電池的一半。不過，由于耗電省、造價低，成本優(yōu)勢顯現(xiàn)，薄膜電池開始受到青睞。一些多晶硅電池企業(yè)，也開始大手筆地引進(jìn)薄膜電池生產(chǎn)線。更多的企業(yè)，直接開始制造薄膜電池，如河北保定的天威英利投資12億元，從國外引進(jìn)了46.5兆瓦的薄膜電池生產(chǎn)線，在今年8月28日已經(jīng)開始量產(chǎn)?？偛课挥谏虾５膹?qiáng)生光電，也在江蘇南通、蘇州等地開建薄膜電池示范區(qū)。但是，同國際領(lǐng)先水平相比，我國薄膜電池的研究存在一定的差距。

75精選ppt課件2021現(xiàn)在國際上發(fā)展比較成熟的太陽能薄膜電池包括三種，非晶硅太陽能薄膜電池、碲化鎘太陽能電池和銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池，其中應(yīng)用最普遍的是非晶硅太陽能薄膜電池，我國的很多企業(yè)和國外的EPVSOLAR、日本的Kenaka、夏普等都生產(chǎn)此種電池。碲化鎘（CdTe）電池的主要生產(chǎn)企業(yè)是美國的Fisrtsolar，由于其中的鎘元素有毒，該企業(yè)承諾回收所有廢棄電池。CIGS電池由于所含元素多使其生產(chǎn)穩(wěn)定性難以把握，重復(fù)性較差使其進(jìn)行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)比較困難。所以盡管BP、殼牌公司等已將其光電轉(zhuǎn)換率大幅提高，但產(chǎn)能擴(kuò)展有限，現(xiàn)在只有少量企業(yè)在進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)。76精選ppt課件2021與晶體硅相比，硅基薄膜電池制造產(chǎn)業(yè)鏈短得多，整個工序在一家公司即可完成。硅基薄膜電池的生產(chǎn)流程圖77精選ppt課件2021硅基薄膜太陽電池生產(chǎn)線78精選ppt課件202179精選ppt課件202180精選ppt課件202181精選ppt課件202182精選ppt課件202183精選ppt課件202184精選ppt課件202185精選ppt課件2021SolarCellRoll-to-RollProcessFlow

(w/30MWProductionToolCosts)CleanSubstrate(Futureprocessstep)SputterBackElectrodeSputterPrecursorSelenidePrecursor(13-inchtoolunderconstruction)CdSPlatedJunction(13-inchtoolunderconstruction)SputterTopElectrodePassivateDefects(Futureprocessstep)SlitintoReelsEdge&TestSendReelstoInterconnectandmoduleassemblyprocess$800K$1,200K$1,300K$700K$800K$700K$1,200K$800K$2,500KPost-depositionprocessisunderdevelopment86精選ppt課件2021CIGS簡介銅銦鎵硒

CIGS(CopperIndiumGalliumSelenium)屬于化合物半導(dǎo)體，CIGS隨著銦鎵含量的不同，其光吸收范圍可從1.02ev至1.68ev。

若是利用聚光裝置的輔助，目前轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)可達(dá)30%，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境測試下元件轉(zhuǎn)換效率19.5%，采用柔性塑料基板的最佳轉(zhuǎn)換效率也已經(jīng)達(dá)到14.1%。美國「Nanosolar」公司獲得重大突破，研發(fā)出rolltoroll的方式-CIGS薄膜太陽能電池，不僅輕巧、可塑性高，更適合大量生產(chǎn)，能大幅降低成本。87精選ppt課件2021WhatisCIGS?PolycrystallineThinFilmPhotovoltaicSolarCellBasedontheCopperIndiumGalliumDiselenide(CIGS)MaterialSystemTypicalStructureMolybdenum/CIGS/

CadmiumSulfide/IndiumTinOxideFormedonSubstratesGlassStainlessSteelPolymerSLGorSSsubstrateMobackcontactp-typeCIGSabsorbern-typeCdSbuffern-typeZnO/ITOwindowAgtopcontactgrid0.5–1.5mm1.5–2.5mm0.03–0.08mm0.5–1.5mm1.8mm88精選ppt課件2021CIGS優(yōu)勢條件優(yōu)於單晶光伏元件的要素:

(1)成本低

(2)製程能源需求低

(3)大面積元件高效率

(4)量產(chǎn)成品高良率

(5)應(yīng)用範(fàn)圍廣泛(玻璃基板、不銹鋼、塑膠聚合物、錫箔等可撓式基板)。優(yōu)於其他薄膜光伏元件的要素:(1)元件轉(zhuǎn)換效率最高

(2)穩(wěn)定度與抗輻射特性良好

(3)無環(huán)境污染以及量產(chǎn)阻礙

問題(4)無法克服劣質(zhì)p型吸收層歐姆接點(diǎn)89精選ppt課件2021OpticalBand-Gap/Composition/EfficiencyAbsorberbandgap(eV)theoreticalHighefficiencyrange90精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)Glass/StainlessSteel/Polymer基板CIGS(1.5~2μm)Mo(0.5~1.5μm)背電極吸收層CdS(0.05μm)緩衝層i-ZnO(0.05μm)純質(zhì)氧化鋅TCO(ZnO:Al)(0.5~1.5μm)透明導(dǎo)電層頂端電極Ni/AlSputterVacuummethodNon-VacuummethodChemicalBathdepositionSputter91精選ppt課件2021ZnO,ITO

2500?CdS

700?Mo

0.5-1μmGlass,

MetalFoil,

PlasticsCIGS

1-2.5μmCIGSDeviceStructure92精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)通常使用鈉玻璃(Soda-lime)

基板，鈉玻璃除了價格便宜外，熱膨脹係數(shù)與CIGS吸收層薄膜相當(dāng)接近。在成長薄膜時，因基板溫度接近鈉玻璃的玻璃軟化溫度，所以鈉離子將會經(jīng)過鉬金屬薄膜層擴(kuò)散至吸收層。當(dāng)鈉離子跑至CIGS薄膜時，會使薄膜的晶粒變大，且增加導(dǎo)電性，降低串聯(lián)電阻。Glass/StainlessSteel/Polymer93精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)利用直流濺鍍或者電子束蒸鍍的方式沈積一層鉬(Mo)當(dāng)作背電極，接正極。鉬金屬與CIGS薄膜具有良好之歐姆接觸特性，此外鉬金屬薄膜具有高度的光反射性、低電阻。Glass/StainlessSteel/PolymerMo(0.5~1.5μm)94精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)吸收層CIGS本身具黃銅礦結(jié)構(gòu)(Chalaopyrite)，可以由化學(xué)組成的調(diào)變直接得到P-type或者是N-type。Vacuummethod(1)共蒸鍍(Co-evaporation)(2)濺鍍(Sputtering)Non-Vacuummethod(1)電鍍(Electrodeposition)(2)涂布制程(CoatingProcess)Glass/StainlessSteel/PolymerCIGS(1.5~2μm)Mo(0.5~1.5μm)95精選ppt課件2021CIGSModulesareFabricatedOn:I. Sodalimeglassasthesubstrate;cellsaremonolithicallyintegratedusinglaser/mechanicalscribing.MonolithicintegrationofTFsolarcellscanleadtosignificantmanufacturingcostreduction;e.g.,fewerprocessingsteps,easierautomation,lowerconsumptionofmaterials.96精選ppt課件2021CIGSModulesareFabricatedOn:(cont.)ThenumberofstepsneededtomakethinfilmmodulesareroughlyhalfofthatneededforSimodules.Thisisasignificantadvantage.Substrate

preparationBaseElectrodeAbsorberFirst

ScribeThird

ScribeTop

ElectrodeJunction

LayerSecond

ScribeExternal

ContactsEncapsulationCIGSModulesProcessSequence97精選ppt課件2021CIGSModulesareFabricatedOn:(cont.)II. Metallicwebusingroll-to-rolldeposition;individualcellsarecutfromtheweb;assembledintomodules.III. Plasticwebusingroll-to-rolldeposition;monolithicintegrationofcells.98精選ppt課件2021Vacuummethod-Co-evaporation1.In,GaandSewereCoevaporatedat400℃2.CuandSewerecodepositedwhilethesubstratetemperaturewasrampedupto580℃.3.In,GaandSewerecoevaporatedstillat580℃，ThesampleswerethencooledinSeatmospheredownto250℃3-stageprocess99精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)緩衝層硫化鎘可用來降低ZnO與CIGS間之能帶上的連續(xù)(banddiscontinuity)。使用化學(xué)水浴沉積法(chemicalbathdeposition，簡稱CBD)成長可提供CIGS上表面平整的均勻覆蓋。緩衝層要求高透光率，以便能使入射光順利進(jìn)入主吸收層材料被有效的吸收。Glass/StainlessSteel/PolymerCIGS(1.5~2μm)Mo(0.5~1.5μm)CdS(0.05μm)100精選ppt課件2021化學(xué)浴沉積法化學(xué)浴沉積法(Chemicalbathdeposition)是一種製備半導(dǎo)體薄膜的技術(shù)，方法是將基板浸入含有金屬離子及OH-、S2-

或Se2-

離子的水溶液中，藉由控制水溶液的溫度及pH值，使金屬離子與OH-、S2-

或Se2-離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成化合物半導(dǎo)體沉積在基板上。101精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電膜(TCO)要低電阻、高透光率，但ZnO本身是高電阻材料，因此外加鋁重?fù)诫s氧化鋅(ZnO:Al)改善其電性，但是會降低透光率，因此須在此找到最適合的摻雜濃度。多半利用RF濺鍍法(RFsputter)達(dá)成鍍膜。Glass/StainlessSteel/PolymerCIGS(1.5~2μm)Mo(0.5~1.5μm)CdS(0.05μm)i-ZnO(0.05μm)TCO(ZnO:Al)(0.5~1.5μm)102精選ppt課件2021CIGS太陽能電池元件結(jié)構(gòu)蒸鍍上鎳/鋁(Ni/Al)金層當(dāng)作頂層電極，接負(fù)極。Glass/StainlessSteel/PolymerCIGS(1.5~2μm)Mo(0.5~1.5μm)CdS(0.05μm)i-ZnO(0.05μm)TCO(ZnO:Al)(0.5~1.5μm)103精選ppt課件2021LaboratoryCIGSCoatingSystemPayoutandTakeupRollersCoatingDrumCuGaMagnetronSourceIndiumMagnetronSourceSeleniumEvaporationSourceFutureSelenizationDrum104精選ppt課件2021LaboratoryMetal&OxideCoatingSystemChrome&MolybdenumDepositionTransparentConductiveOxideDeposition105精選ppt課件2021ScalableDepositionTechnology13”Web

1-meterWeb

Pilot

16”diameterdrumto54”3depositionsourcesto1213”-widewebto39”-wideMinimalprocesschangesPilotLineVolumeProductionLine

Production106精選ppt課件2021InternallyDesignedEquipment

(13-inchCad-SulfideandSelenizationSystems)MuchlowermanufacturingcostsFasterturnaroundRapidcapacityexpansion107精選ppt課件2021Challenges108精選ppt課件2021Long-TermStability(Durability)ImprovedmodulepackageallowedCIGStopassdampheattest(measuredat85°C/85%relativehumidity).CIGSmoduleshaveshownlong-termstability.However,performancedegradationhasalsobeenobserved.CIGSdevicesaresensitivetowatervapor;e.g.,changeinpropertiesofZnO. -ThinFilmBarriertoWaterVapor -Newencapsulantsandlessaggressiveapplicationprocess? Stabilityofthinfilmmodulesareacceptableiftherightencapsulationprocessisused.Needforbetterunderstandingdegradationmechanismsattheprototypemodulelevel.109精選ppt課件2021ProcessingImprovements:I. UniformDepositionoverlargearea: (a)significantformonolithicintegration (b)somewhatrelaxedformodulesmadefrom

individualcellsII. Processspeedandyield:somefabricationapproacheshaveadvantageoverothersIII. Controlsanddiagnosticsbasedonmaterialpropertiesandfilmgrowth:benefitsthroughputandyield,reliabilityandreproducibilityoftheprocess,andhigherperformance110精選ppt課件2021ProcessingImprovements:(cont.)IV.ApproachestothethinfilmCIGSDeposition(cont.)2.ReactionofprecursorsinSeand/or