翻身做主人？曾在風口浪尖沉溺的碲化鎘或成新寵！

:碲化鎘（CdTe）薄膜太陽能電池組件曾經因鎘的毒性問題備受爭議，美國薄膜電池制造商First Solar在2017中國光伏學術大會的發(fā)言中表示，這一問題其實在十幾年前碲化鎘組件產品商業(yè)化的時候已經得到解決。

1.碲化鎘（CdTe）的安全性

事實上，雙玻璃封裝的CdTe組件已經通過了各種環(huán)境測試，在歐美日及中國都得到廣泛接受。對碲化鎘太陽組件安全性的確認是來自于以下幾個方面的考慮：

➤CdTe不溶于水，即便CdTe組件破碎，亦不會造成水污染；

➤Cd是Zn的伴生礦，對Cd的有效利用，降低了采礦過程中的污染；

➤燃煤發(fā)電排出Cd和Hg，遠超過CdTe組件里Cd的含量；

➤獨立第三方的分析認為CdTe組件里的Cd和晶硅組件里的Pb對環(huán)境的影響相當；

➤在酸性條件下，Pb的溶解率遠高于CdTe；

➤First Solar公司自成立以來員工所有血液、尿液檢測，Cd含量都低于安全閾值。

2.碲化鎘（CdTe）的高效性

碲化鎘薄膜電池是在玻璃或柔性襯底上依次沉積多層薄膜而形成的光伏器件。與其他太陽能電池相比，碲化鎘薄膜太陽能電池結構比較簡單，一般而言，這種電池是在玻璃襯底上由五層結構組成，即透明導電氧化物層(TCO層)窗口層、碲化鎘(CdTe)吸收層、背接觸層和背電極層。

碲化鎘薄膜電池以P型CdTe和N型異質結為基礎，具有以下主要特點：

1、CdTe是一種II-VI族化合物半導體，吸收率高，僅1微米（μm）厚就可以吸收90%以上的可見光，是單晶硅的1/100，非常適合于制作成薄膜太陽電池的吸收層，是實現(xiàn)低成本和低能耗的重要前提。

2、CdTe為直接帶隙材料，其能隙為1.5eV，對理想太陽能電池轉換效率與能帶寬度關系的計算表明，它與地面太陽光譜匹配得很好，理論效率高達28%~29%。技術發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

3、CdTe因Cd-Te化學鍵的鍵能高達5.7eV，是含鎘材料中最穩(wěn)定的形態(tài)，因此在常溫下化學性質穩(wěn)定。其熔點高達1041℃，飽和蒸汽壓在低于350℃時很低。在正常日照下CdTe不會分解擴散，再加上它不溶于水，因此在使用過程中穩(wěn)定安全。

4、在真空環(huán)境中溫度高于400℃時，CdTe固體會出現(xiàn)升華，分解成碲和鎘的蒸汽；溫度低于400℃，或者環(huán)境氣壓升高時升華迅速減弱，碲、鎘蒸汽會化合凝聚成固體。這一特性，有利于真空快速薄膜制備，如近空間升華（CSS）、氣相輸運（VTD），而真空室內的制備過程又保證了CdTe薄膜生產過程的安全性。

5、碲化鎘薄膜太陽能電池組件的溫度系數(shù)約為-0.25%/℃，比晶體硅太陽能電池低一半左右，所以，其發(fā)電量比標稱功率相同的晶硅電池多，也更適合于高溫環(huán)境。

6、碲化鎘薄膜太陽能電池組件的光譜吸收不覆蓋水蒸汽的吸收峰，因此不會像晶硅組件一樣在潮濕氣候下發(fā)電輸出下降。

現(xiàn)今世界晶硅電池盛行，隨著CdTe優(yōu)勢的逐漸挖掘，不久的未來，誰將是電池引領者？且看風云變幻王者再現(xiàn)！