CuInSe_2薄膜太阳电池

　　关键字：CUlnSe2；薄膜太阳电池：O472.8：A刖言薄膜太阳电池，是以半导体PN结作为光吸收电转换的主体结构。主要的半导体材料有Si、揠、InP，care、cuinse2等，其能量转换效率与材料的禁带竟度、光吸收系数及载子传输特性等有关。以CUlnSe2为吸收层，ZnC%窗口层的异质PN结太阳电池，其能量转换效率已达1731，这项结果是迄今复晶及非晶薄默阳电池研究中的最高纪录。由此也使得CUIrSe2成为最具潜力的太阳电池新材料。本文将从材料科学的观点来介绍CUInSe2太阳电池在制造过程上研究发展的情形并提及在主体材料品质方面可改善的程度。

　　CuInSe2结构与材料特性Oilnse2属于一三六族化合物，它是由二六族化合物衍化而来：其中第二族元素被第一族（CU）与第三族（n）取代而形成三元素化合物。

　　该相图显示a相存在的化学组成区间达7mole%，这意味着即使偏离定比组成（Cu：In：Se=1：1：2）相当程度，只要材料的化学组成仍在该区间内，该材料依然具有黄铜矿结构以及相同的物理及化学特性，我们知道一旦偏离定比眨闳毕萁嵩材料中产生。而一三六族化合物的本征点缺陷如：空位、间隙、错位种类就达十二种之多，这些点缺陷会在禁带中产生新M，如同外加杂质一样影响材料的导电特性。CUInSe2甚至可直接由其化学组成的调变得到P型（Cu比例大）或N型（In比例大）不同的导电形式而不必藉助外加杂质。CUInSe2的这种特性使得它抗干扰、辐射能力增长，使用寿命可长达30年之久。

　　CuInSe2太阳电池的元件结构CUlnSe2是直接禁带的半导体材料，其禁带竞度在常温下约为LOeW它的光吸收系数非常高，达ltfcrtf.显示了CUInSe2及其它主要半导体的吸收光谱。其中薄膜品质最佳者为三源蒸发制成，以该种薄膜制成的太阳电池拥有最高能量转换效率。

　　所谓三源蒸镀法是用各组成元素做为蒸发源按一定的次序沉积到基板上，由前所述我们知道CUIHSe2相稳定之组成范围较大，尤其在定比组成附近薄膜待性包括导电形式、电阻率及光跃迁的形式等。ArteehHouse，Boston1993叶良修。半导体物理学+第二版，高等教育出版社，1988