常見的薄膜太陽能電池組件的制備流程介紹

薄膜太陽能電池是緩解能源危機的新型光伏器件，第一代太陽能電池是單晶和多晶硅電池，第二代太陽能電池采用了吸光系數(shù)大的材料，電池厚度不用太厚也足夠吸收太陽光，因此稱為薄膜太陽能電池。

根據(jù)吸光材料的不同，常見的薄膜太陽能電池分類有碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵硒（CIGS）、染料敏化（DSSC）和有機聚合物（OPV）太陽能電池等。各個種類的電池目前還在研究降低成本的制備工藝，因此每類電池的制備方法也不是唯一的，下面選擇一些有組件生產(chǎn)的技術(shù)做介紹

1、碲化鎘（CdTe）太陽能電池

碲化鎘太陽能電池的生產(chǎn)從玻璃開始，SnO2CdSnO4是透明導電層（TCO）用濺射方法制備；CdS是緩沖層用化學浴沉積（CBD）；主要部分CdTe吸光層用近空間升華（close spaced sublimaTIon－CSS）方法沉積的，也就是加熱升華然后沉積到基板上；最后的碳電極是刷上去的。此外電池還需要經(jīng)過一些熱處理。

2、銅銦鎵硒（CIGS）太陽能電池

采用銅銦鎵硒太陽能電池技術(shù)從玻璃開始，Mo是磁控濺射的；CIGS是吸光層有幾種制備工藝，常見的有a）共蒸發(fā)法（co－evaporaTIon）就是把幾種元素Cu、In、Ga、Se蒸發(fā)到基板上，德國公司和NREL用這種方法較多，b）油墨法，利用化學法制備CIGS的納米晶然后分散在溶劑里像油墨一樣印刷在基板上，美國的Nano Solar用的就是這個技術(shù)，c）金屬硒化法，將銅銦鎵金屬濺射或電鍍成金屬膜，然后和Se蒸汽或H2Se反應，Honda soltec和昭和石油使用的是這一方法；接下來的CdS也是化學浴沉積（CBD）；ZnO和Ag都可以用濺射的方法制備。

3、染料敏化太陽能電池（DSSC）

這種電池在實驗室研究的很多，但由于穩(wěn)定性和封裝的問題組件生產(chǎn)的還不是很多，因為生產(chǎn)組件還比較少，具體的制備流程就不介紹了。

4、有機聚合物太陽能電池（OPV）

聚合物太陽能電池也是實驗室研究的多，商業(yè)組件比較少的一類薄膜太陽能電池，有機太陽電池也有正向和反向（inverted）兩種結(jié)構(gòu)，上圖就是反向的，這里面的每一層都可以用溶液印刷的方法來做，因此OPV是制備技術(shù)成本較低的，只需要像印刷報紙一樣卷對卷（roll to roll）印刷就可以了。但是由于OPV效率較低，材料的穩(wěn)定性差，封裝材料昂貴，暫時還沒有獲得太大的市場份額。

薄膜太陽能電池可以使用在價格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，。薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以制作成非平面構(gòu)造其應用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應用非常廣泛。