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畫冊印刷太陽電池的基本構(gòu)成

現(xiàn)代印刷技術(shù)引人太陽電池的制造過程中，使畫冊印刷制造成本有了明顯降低。為了實(shí)現(xiàn)太陽電池低價(jià)格光發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)用化目標(biāo)，各國開展了對材料、元件、插件及系統(tǒng)的研究與開發(fā)。例如，過去對硅太陽電池電極的形成一般采用真空燕鍍技術(shù)或電鍍法，現(xiàn)在已廣為采用絲網(wǎng)印刷法。

        日本松下電器產(chǎn)業(yè)所開發(fā)的n-班族化合物半導(dǎo)體太陽電池(CdS/CdTe)就是通過印刷方式來實(shí)現(xiàn)大批量、高性能、低成本生產(chǎn)。這種太陽電池在制作過程中，首先把硫化鍋和啼化鍋制成漿糊狀，采用特殊畫冊印刷方式將其印刷在玻璃板上，形成半導(dǎo)體皮膜，從而構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。其光電轉(zhuǎn)換效率:  對于小面積(4.6cm  x  4.17cm)為12.8% 對于大面積(30cm  x  30cm)為8.5%。

        CdS/CdTe太陽電池的基本構(gòu)成CdS/CdTe太陽電池的基本構(gòu)成如圖14-2所示。

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        在進(jìn)行畫冊印刷時(shí)，太陽光從玻璃板側(cè)射人。在玻璃基板上全面形成US膜，畫冊印刷的us膜其厚度為25一305m，以構(gòu)成透明電極，并具有n區(qū)的機(jī)能。由于在n-VI族化合物半導(dǎo)體中，CdS具有2.42eV的禁止帶寬，所以最適合于作為光吸收材料禁止帶寬的膜。

        形成CdS膜后，再在is膜上印刷出部分CdTe膜，其厚度為5一15pm，即構(gòu)成p區(qū)，并進(jìn)而在CdTe膜上涂布C電極。C電極是以CdTe作為p區(qū)并含有接受體的雜質(zhì)(如Cu)。由于太陽光的照射，在印刷畫冊時(shí)雜質(zhì)將向CdTe中擴(kuò)散，可以起到強(qiáng)化CdTe膜p區(qū)的作用，這樣，在n區(qū)的。打e膜與強(qiáng)化的p區(qū)的CdTe膜界面處構(gòu)成pn結(jié)，形成太陽電池的主體，在pn結(jié)完成太陽能向電能的轉(zhuǎn)換。

        在US側(cè)的Ag  +  In電極，是為了將pn結(jié)產(chǎn)生的電能取出并作為向外部輸送的負(fù)極。正面的Ag電極是補(bǔ)償電極，用于補(bǔ)償C電極電阻的損失，并同時(shí)作為向外輸送的正極。

        如果擴(kuò)大dTe膜的面積，在pn結(jié)處產(chǎn)生的電流則要流經(jīng)CdS膜較長的距離才能到達(dá)Ag+In電極，而此區(qū)間內(nèi)電阻的存在會使畫冊印刷的太陽電池的轉(zhuǎn)換效率下降。為此，在設(shè)計(jì)CdTe膜時(shí)要考慮使之保持合理的間隙。同時(shí)，為了在此間隙的US膜面集電，特設(shè)置Ag+in電極。

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