PDF《Film Solar Cells》

Discussion on Large Scale Production of CdS/CdTe Thin Film Solar Cells J Zhang1 , D Zhu1 , H Wu2

1 Suzhou Academy of Xian Jiaotong University

2 Dept.

of EEE, Xian Jiaotong-Liverpool University

111 RenAi Road, Suzhou Industrial Park, Suzhou

215123 Abstract: The CdS/CdTe thin film solar cell is one of low cost solar cells. Exploiting CdS/CdTe thin film solar cell is a trend of developing low cost solar cells. There are some problems appeared in the large scale production of CdS/CdTe thin film solar cells. 1) Fabrication technology for production of high efficiency of solar cell, 2) Protection of environment in the production and the treatment of the used solar cells, 3) Increase the operation life of the cells. The large scale production can be carried on if the all problems list above have been solved. Keywords: CdTe, Thin film solar cell, Production, Environmental protection 关于 CdS/CdTe 薄膜太阳电池产业化的几个问题 张金磊

1 祝大伟

1 吴洪才

2 1, 西安交通大学苏州研究院 2, 西交利物浦大学电子电气工程系 苏州工业园区仁爱路

111 号 邮编:215123 摘要: CdS/CdTe 太阳电池是低成本、廉价太阳电池的主要电池之一,研究 CdS/CdTe 太阳电池是开 发廉价太阳电池的主要方向之一.CdS/CdTe 薄膜太阳电池的产业化存在有几个需要解决的问题:1) 获得有生产价值转换效率电池的可靠制造工艺, 2)解决生产过程中的可能的 Cd 的污染问题以及回收 处理问题, 3)电池钝化和提高电池使用寿命问题.这些问题如果能够得到解决,低成本、廉价的薄 膜太阳电池的生产和产业化就可以顺利进行. 关键词:碲化镉 薄膜太阳电池 产业化 环境保护

一、 导言 人类进入21世纪更加注重环境和环境保护,发 展和使用清洁能源是人类的共同愿望,太阳电池是 一种通过光伏过程将太阳能转变成电能的装置,发 展太阳能发电是当前热门的发展方向之一. 太阳电池发展大致可以分为三代 [1] : 第一代太阳电池是以硅片为基础的,包括单晶 硅和多晶硅电池.这种电池的转换效率目前最高可 到25%,其制造工艺成熟.但是成本高,工艺比较 复杂.第二代太阳电池主要是薄膜电池.非晶硅 (a-Si)、铜铟硒(CIS)或铜铟镓硒(CIGS)或碲化镉 (CdTe). 开发薄膜太阳电池的目标是低成本、 廉价, 工艺简单,环保,高效.第二代太阳能电池还没有 研究结束就提出了第三代太阳能电池的概念, Martin Green认为第三代太阳电池必须具有如下几 个条件:薄膜化,转换效率高,原料丰富且无毒 [2] . 有人已经提出的新型太阳电池主要有叠层太阳能 电池、多带隙太阳电池和热载流子太阳电池等. CdS/CdTe薄膜太阳电池的开发和生产已经提 到日程上来了,我国863计划投入大量的研究和开 发资金, 期望CdS/CdTe薄膜太阳电池的开发能够达 到实用水准,形成产业化.在我国CdS/CdTe薄膜太 阳电池的产业化尚存在有几个需要解决的问题:1) 获得稳定的超过10%的转换效率电池制造工艺,2) 生产过程中的可能的Cd的污染问题,3)电池钝化 和提高寿命问题.这些问题如果能够得到解决,廉价,低成本的薄膜太阳电池的生产就有了可能.如 果能够形成产业化, 那么, 与硅电池同样存在的 4) 与电网并网问题.

二、太阳电池的发展状况和前景 中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年

17000 亿吨标准煤.太阳能资源开发利用的潜力巨 大.中国地处北半球,南北距离和东西距离都在 5000公里以上.大多数地区年平均日辐射量在每平 方米4千瓦时以上,西藏日辐射量最高达每平米