CdTE碲化镉薄膜太阳能电池PPT课件
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碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池的工作原理基于光伏效应,也就是将太阳光直接转化为电能的过程。
其基本结构包括以下几层:
1. 玻璃衬底:作为电池的机械支撑和保护基板,并允许光线透过。
2. 透明导电氧化层(TCO层):如掺氟氧化锡(FTO)或掺铝氧化锌(AZO),该层具有高透光率和良好的导电性能,用于收集由光电效应产生的电子,并将其传输到外部电路。
3. 窗口层(n-CdS层):通常采用硫化镉(CdS)薄膜作为n 型半导体材料,它与CdTe形成p-n结界面,有利于吸收更短波长的光子并产生电子-空穴对。
4. CdTe吸收层:作为p型半导体,碲化镉薄膜是电池的主要吸光和光电转换区域,它吸收太阳光中的可见光部分并激发电子从价带跃迁至导带,从而产生电子-空穴对。
5. 背电极接触层:位于CdTe层背面,通常是金属材料(如钼Mo或铝Al),与CdTe之间有良好的欧姆接触,用于收集和传导由CdTe层中产生的空穴至外部电路。
当太阳光照射在CdTe薄膜太阳能电池上时,光子能量被吸收并在CdS/CdTe异质结界面处产生电子-空穴对。
在内建电场的作用下,电子和空穴分别向各自相反的方向迁移,即电子穿过CdTe层到达正面TCO层,空穴则通过背电极离开电池。
这样,在外电路中就形成了电流,实现了光电转换过程。