Cu(In,AI)Se2薄膜太阳电池

摘要

Cu(In,Al)Se2 (CIAS)化合物薄膜太阳电池属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物薄膜太阳电池,由同族的Al来替代CuInSe2 (CIS)中的In,及Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)中的Ga和In.具有黄铜矿结构的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物半导体材料可作为吸收层用于光伏电池.用渗入CIS中得到具有黄铜矿结构的CIGS,并且可根据Ga/(In+Ga)调节禁带宽度提高转化效率,但Ga的掺入调节禁带宽有限.以Al替代Ga,不仅可大幅降低成本,同时由于形成CuAlSe2相的能隙为2.7eV,因此调节Al/(In+Al)的比例可更宽泛地调节Cu(In,Al)Se2 (CIAS)能禁带宽度.目前CIAS制备工艺以真空镀膜方法为主,包括真空蒸镀、磁控溅射、脉冲激光等.在非真空方法中,研究者们尝试了电沉积的方法成功制得单相的CIAS吸收层薄膜,而用如丝网印刷等低成本工艺CIAS薄膜尝试还少见报导.本文详细介绍了CIAS制备方法及工艺,并提出CIAS研究的一些建议.