CIS 电池薄膜的制备
主要有真空蒸镀法和硒化
法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜，铟和硒，硒化法是使用
H2Se 叠层膜硒化，
但该法难以得到组成均匀的
CIS。CIS 薄膜电池从 80 年代最初 8%的转换效率发展到目前
的
15%左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的 CIS 电池，其光电转换效率为 15.3%
(面积 1cm2) 。1995 年美国可再生能源研究室研制出转换效率 17.l%的 CIS 太阳能电池，
这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。预计到
2000 年 CIS 电池的转换效率将达到
20%，相当于
§。 CIS 作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉，
性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题
是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到
限制。
碲化镉太阳能电池
CdTe 是
Ⅱ-Ⅵ 族化合物半导体，带隙 1.5eV，与太阳光谱非常匹配，最适合于光电
能量转换，是一种良好的
§材料，具有很高的理论效率（28%），性能很稳定，一直
§界看重，是技术上发展较快的一种薄膜电池。碲化镉容易沉积成大面积的薄膜，
沉积速率也高。
CdTe 薄膜太阳电池通常以 CdS ／CdT e 异质结为基础。尽管 CdS 和 CdTe
§常数相差 10%，但它们组成的异质结电学性能优良，制成的太阳电池的填充因
子高达
F F =0.75。
制备
CdTe 多晶薄膜的多种工艺和技术已经开发出来，如近空间升华、电沉积 、
PVD、CVD、CBD、丝网印刷、溅射、真空蒸发等。丝网印刷烧结法：由含 CdTe、CdS 浆料进
行丝网印刷
CdTe、CdS 膜，然后在 600～700
℃可控气氛下进行热处理 1h 得大晶粒薄膜.
近空间升华法：采用玻璃作衬底，衬底温度
500～600
℃，沉积速率 10μm/min. 真空蒸
发法：将
CdTe 从约 700
℃加热钳埚中升华，冷凝在 300～400℃衬底上，典型沉积速率
1nm/s. 以 CdTe 吸收层，CdS 作窗口层半导体异质结电池的典型结构：减反射膜/玻璃/
（
SnO2:F）/CdS/P-CdTe/背电极。电池的实验室效率不断攀升，最近突 16%。20 世纪 90
年代初，
CdTe 电池已实现了规模化生产，但市场发展缓慢，市场份额一直徘徊在 1%左
右。商业化电池效率平均为
8%-10%。
人们认为，CdTe 薄膜太阳电池是太阳能电池中最容易制造的，因而它向商品化进展
最快。提高效率就是要对电池结构及各层材料工艺进行优化，适当减薄窗口层
CdS 的厚
度，可减少入射光的损失，从而增加电池短波响应以提高短路电流密度，较高转换效
率的
CdTe 电池就采用了较薄的 CdS 窗口层而创了最高纪录。要降低成本，就必须将
CdTe 的沉积温度降到 550
℃以下，以适于廉价的玻璃作衬底；实验室成果走向产业，
必须经过组件以及生产模式的设计、研究和优化过程。近年来，不仅有许多国家的研究
小组已经能够在低衬底温度下制造出转换效率
12%以上的 CdTe 太阳电池，而且在大面
积组件方面取得了可喜的进展，许多公司正在进行
CdTe 薄膜太阳电池的中试和生产厂
的建设。有的已经投产。
•
在广泛深入的应用研究基础上，国际上许多国家的
CdTe 薄膜太阳电池已由实验室研究阶
段开始走向规模工业化生产。
1998 年美国的 CdTe 电池产量就为 0.2MW，目前，美国高
尔登光学公司
(Golden Photo)在 CdTe 薄膜电池的生产能力为 2MW，日本的 CdTe 电池
产量为
2.0MW。德国 ANTEC 公司将在 Rudisleben 建成一家年产 10MW 的 CdTe 薄膜太
阳电池组件生产厂，预计其生产成本将会低于＄
1.4/W。该组件不但性能优良，而且生