靠引进国外的设备和技术。
    目前大多数CIGS电池组件都含有CdS缓冲层，但使用CdS缓冲层也存在一些缺点。从恢复短
波光生电流的观点来看，应该使用禁带宽度更宽的缓冲层，从环境的观点来看，镉的毒性将对
环 境 产 生 负 面 影 响 。 因 此 近 年 来 研 究 使 用 的 缓 冲 层 材 料 有
ZnS、In。s3、ZnSe、ZnO、Sn02、ZnIn2Se等，以取代CdS作为缓冲层，实现制备绿色无镉高效
CIGS薄膜太阳电池，同时为了节约原材料和能源，还应该考虑尽可能地减小薄膜厚度。
3.CdTe薄膜太阳能电池

 CdTe／CdS异质结薄膜太阳能电池简称CdTe薄膜太阳能电池。它是以p型CdTe和n型CdS

为异质结。一般标准的CdTe薄膜太阳能电池的结构为玻璃／TCO／n-CdS／p-CdTe／背接触
层／背电极。
    CdTe薄膜太阳能电池具有以下几个优点：(1)理想的禁带宽度。CdTe的禁带宽度为1.45 
eV．CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配：(2)高光吸收率。CdTe的吸收系数在可见光范围高
达10

-4

cm以上．99％的光子可在lum厚的吸收层内被吸收：(3)转换效率高。CdTe薄膜太阳能

电池的理论光电转换效率约为30％；(4)电池性能稳定，一般的CdTe电池的设计使用时问为
20年以上；(5)电池结构简单，制造成本低，容易实现规模化生产

[5]

。

四川大学制备出转换效率13．38％、填充因子70%以上的小面积CdTe薄膜太阳能电池

[251。目前CdTe薄膜太阳能电池在实验室中获得的最高光电转换效率已达到16 5％。其商用组
件的效率也达到了10％左右

[6]

。

4.多晶硅薄膜太阳能电池
     poly-Si薄膜电池既具有晶体硅电池的高效、稳定、无毒、材料资源丰富，又具有薄膜电池的
材料省、成本低的优点，它在长波段具有高光敏性，对可见光能有效吸收，且具有与晶体硅一
样的光照稳定性，同时材料制备工艺相对简单，poly-Si薄膜电池技术有望使太阳电池组件的
成本得到更大程度的降低，从而使得光伏发电的成本能够与常规能源相竞争

[7]

。

    poly-Si薄膜制备方法主要有：化学气相沉积法(CVD)、液相外延法(LPE)、等离子体溅射沉积
法等。化学气相沉积(CVD)法是将衬底加热到适当温度，通以反应气体，在一定的保护气氛下
反应生成硅原子并沉积在衬底表面，反应温度通常在800 1200℃之间。直接在非硅衬底上沉
积，一般难以形成较大晶粒，并且晶粒之间容易形成孔隙，对制备高效率电池不利。因此发展
了再结晶技术以提高晶粒尺寸。到目前为止再结晶技术主要有3种：固相晶化(LAR)法、区熔再
结晶
(ZMR)法、激光再结晶(LMC)法。液相外延(LPE)法是将硅熔融在母液里，通过降低温度使硅析
出成膜的一种方法，美国ASTRO POWER公司和德国MAx．PLANK研究所对这一技术进行了
深入的研究。前者用LPE法制备的电池，效率已达10．5％。等离子体溅射沉积法是一种物理制
备方法，其主要问题是晶粒的致密度较低

[2]

。

限制太阳能电池转换效率的因素很多，提高吸光率和减少载流子复合是提高转换效率最重

要的2种方法。

众所周知，吸光率越大，电池转换效率越高，短路电流密度．，筻也越大。si对可见光的

光学吸收长度约为150um

[14]

。由此可见，传统单晶与非晶硅太阳能电池的厚度为200um左右

有利于充分吸收太阳光能量。按照国际认定的标准，新一代薄膜太阳能电池的厚度应在50um
以下。这意味着必须使较长波段的光在薄膜的上下表面间来回反射，以增加其光程，达到提高
吸光率的目的。要使吸光率A( )

λ 在宽谱带范围内达到高值，可以采取以下2种方法。

第 一 种 方 法 是 使 薄 膜 电 池 上 表 面 反 射 系 数 Rf 接 近 于 0 。 为 此 ， 通 常 采 用 由

ZnS、MgF：、Ti02和Si。N。构成的单层或多层减反膜。第二种方法是使薄膜电池背面的反射系
数Rb接近理想的100％，通常用在基片上蒸镀金属膜作为反射层的方法增加电池背面的反射
系数。

[15]