18650锂电池加工

薄膜太阳能电池品种

为了寻找单晶硅电池的替代品，人们除开发了多晶硅，非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研发其它资料的太阳能电池。其间重要包括砷化镓III-V族化合物，硫化镉，碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。

上述电池中，尽管硫化镉薄膜电池的功率较非晶硅薄膜太阳能电池功率高，本钱较单晶硅电池低，并且也易于大规划出产，但因为镉有剧毒，会对环境造成严峻的污染，因而，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池因为具有较高的转化功率受到人们的遍及注重。

砷化镓太阳能电池

GaAs归于III-V族化合物半导体资料，其能隙为1.4eV，正好为高吸收率太阳光的值，与太阳光谱的匹配较合适，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转化功能仍很杰出，其最高光电转化功率约30%，特别合适做高温聚光太阳电池。

砷化镓出产方式和传统的硅晶圆出产方式大不相同，砷化镓要选用磊晶技能制作，这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸，比硅晶圆的12英寸要小得多。磊晶圆要特殊的机台，同时砷化镓原资料本钱高出硅很多，终究导致砷化镓成品IC本钱比较高。磊晶现在有两种，一种是化学的MOCVD，一种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备重要选用MOVpE和LpE技能，其间MOVpE办法制备GaAs薄膜电池受衬底位错，反应压力，III-V比率，总流量等许多参数的影响。GaAs(砷化镓)光电池大多选用液相外延法或MOCVD技能制备。用GaAs作衬底的光电池功率高达29.5%(一般在19.5%左右)，产品耐高温和辐射，但出产本钱高，产值受限，现在重要作空间电源用。以硅片作衬底，MOCVD技能异质外延办法制作GaAs电池是降用低本钱很有期望的办法。已研讨的砷化镓系列太阳电池有单晶砷化镓，多晶砷化镓，镓铝砷--砷化镓异质结，金属-半导体砷化镓，金属--绝缘体--半导体砷化镓太阳电池等。

砷化镓资料的制备类似硅半导体资料的制备，有晶体生长法，直接拉制法，气相生长法，液相外延法等。因为镓比较稀缺，砷有毒，制作本钱高，此种太阳电池的开展受到影响。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb，GaInp等电池资料也得到了开发。

1998年德国费莱堡太阳能系统研讨所制得的GaAs太阳能电池转化功率为24.2%，为欧洲记载。初次制备的GaInp电池转化功率为14.7%。别的，该研讨所还选用堆叠结构制备GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是Gasb，所得到的电池功率到达31.1%。

砷化镓(GaAs)III-V化合物电池的转化功率可达28%，GaAs化合物资料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收功率，抗辐照能力强，对热不灵敏，合适于制作高效单结电池。可是GaAs资料的价格不菲，因而在很大程度上约束了用GaAs电池的普及。

铜铟硒电池

铜铟硒CuInSe2简称CIC.CIS资料的能降为1.leV，适于太阳光的光电转化，别的，CIS薄膜太阳电池不存在光致阑珊问题。因而，CIS用作高转化功率薄膜太阳能电池资料也引起了人们的注视。

CIS电池薄膜的制备重要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是选用各自的蒸腾源蒸镀铜，铟和硒，硒化法是运用H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS薄膜电池从80年代开始8%的转化功率开展到现在的15%左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的CIS电池，其光电转化功率为15.3%(面积1cm2)。1995年美国可再生能源研讨室研发出转化功率17.l%的CIS太阳能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转化功率。估计到2000年CIS电池的转化功率将到达20%，相当于多晶硅太阳能电池。CIS作为太阳能电池的半导体资料，具有价格低廉，功能杰出和工艺简单等优点，将成为往后开展太阳能电池的一个重要方向。仅有的问题是资料的来历，因为铟和硒都是比较稀有的元素，因而，这类电池的开展又必然受到约束。

碲化镉太阳能电池

CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体，带隙1.5eV，与太阳光谱十分匹配，最合适于光电能量转化，是一种杰出的pV资料，具有很高的理论功率（28%），功能很安稳，一向被光伏界看重，是技能上开展较快的一种薄膜电池。碲化镉简单堆积成大面积的薄膜，堆积速率也高。CdTe薄膜太阳电池通常以CdS／CdTe异质结为基础。尽管CdS和CdTe和晶格常数相差10%，但它们组成的异质结电学功能优良，制成的太阳电池的填充因子高达FF=0.75。

制备CdTe多晶薄膜的多种工艺和技能现已开发出来，如近空间进步、电堆积、pVD、CVD、CBD、丝网印刷、溅射、真空蒸腾等。丝网印刷烧结法：由含CdTe、CdS浆料进行丝网印刷CdTe、CdS膜，然后在600～700℃可控气氛下进行热处理1h得大晶粒薄膜.近空间进步法：选用玻璃作衬底，衬底温度500～600℃，堆积速率10μm/min.真空蒸腾法：将CdTe从约700℃加热钳埚中进步，冷凝在300～400℃衬底上，典型堆积速率1nm/s.以CdTe吸收层，CdS作窗口层半导体异质结电池的典型结构：减反射膜/玻璃/（SnO2:F）/CdS/p-CdTe/背电极。电池的实验室功率不断攀升，最近突16%。20世纪90年代初，CdTe电池已完成了规划化出产，但市场开展缓慢，市场份额一向徘徊在1%左右。商业化电池功率平均为8%-10%。

人们认为，CdTe薄膜太阳电池是太阳能电池中最简单制作的，因而它向商品化发展最快。进步功率就是要对电池结构及各层资料工艺进行优化，恰当减薄窗口层CdS的厚度，可减少入射光的丢失，然后新增电池短波响应以进步短路电流密度，较高转化功率的CdTe电池就选用了较薄的CdS窗口层而创了最高纪录。要降低本钱，就必须将CdTe的堆积温度降到550℃以下，以适于廉价的玻璃作衬底；实验室效果走向产业，必须通过组件以及出产形式的规划、研讨和优化过程。近年来，不仅有许多国家的研讨小组现已可以在低衬底温度下制作出转化功率12%以上的CdTe太阳电池，并且在大面积组件方面取得了可喜的发展，许多公司正在进行CdTe薄膜太阳电池的中试和出产厂的建造。有的现已投产。

在广泛深入的使用研讨基础上，国际上许多国家的CdTe薄膜太阳电池已由实验室研讨阶段开始走向规划工业化出产。1998年美国的CdTe电池产值就为0.2MW，现在，美国高尔登光学公司(Goldenphoto)在CdTe薄膜电池的出产值力为2MW，日本的CdTe电池产值为2.0MW。德国ANTEC公司将在Rudisleben建成一家年产10MW的CdTe薄膜太阳电池组件出产厂，估计其出产本钱将会低于＄1.4/W。该组件不但功能优良，并且出产工艺先进，使得该光伏组件具有完美的外型，能在建筑物上运用，既拓宽了使用面，又可取代某些建筑资料而使电池本钱进一步降低。BpSolar公司方案在Fairfield出产CdTe薄膜太阳电池。而SolarCells公司也将进一步扩展CdTe薄膜太阳电池出产。

CdTe薄膜太阳电池是薄膜太阳电池中开展较快的一种光伏器材。美国南佛罗里达大学于1993年用进步法在1cm2面积上做出功率为15.8%的太阳电池，随后，日本MatsushitaBattery报道了CdTe基电池以CdTe作吸收层，CdS作窗口层的n-CdS/p-CdTe半导体异质结电池，其典型结构为MgF2/玻璃/SnO2:F/n-CdS/p-dTe/背电极，小面积电池最高转化功率16%，成为其时CdTe薄膜太阳能电池的最高纪录，近年来，太阳电池的研讨方向是高转化功率，低本钱和高安稳性.因而，以CdTe为代表的薄膜太阳电池倍受重视，Siemens报道了面积为3600cm2电池转化功率到达11.1%的水平。美国国家可再生能源实验室供应了SolarCellslnc的面积为6879cm2CdTe薄膜太阳电池的测试成果，转化功率到达7.7%；BpSolar的CdTe薄膜太阳电池，面积为4540cm2，功率为8.4%，面积为706cm2的太阳电池，转化功率到达10.1%；Goldanphoton的CdTe太阳电池，面积为3528cm2，转化功率为7.7%。

碲化镉薄膜太阳电池的制作本钱低，现在，已取得的最高功率为16%，是使用远景最好的新型太阳电池，它现已成为美、德、日、意等国研讨开发的重要对象。

我国CdTe薄膜电池的研讨工作开始于上世纪80年代初。内蒙古大学选用蒸腾技能、北京太阳能研讨所选用电堆积技能（ED）研讨和制备CdTe薄膜电池，后者研发的电池功率到达5.8%。80年代中期至90年代中期，研讨工作处于中止状态。90年代后期，四川大学太阳能资料与器材研讨地点冯良桓教授的带领下在我国开展了碲化镉薄膜太阳电池的研讨，在“九五”期间，承当了科技部资助的科技攻关方案课题：“Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体多晶薄膜太阳电池的研发”。选用近空间进步技能

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