覃东欢 李雪琪 许 伟

(华南理工大学 材料科学与工程学院，广东 广州 510640)

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是当前比较成熟而且已经取得重大突破的一类低成本太阳电池，采用真空技术制备的CdTe薄膜太阳电池的效率已经超过22%[1]并且实现了商业化。与传统的硅电池相比，CdTe薄膜电池具有制备成本低、工艺简单以及原材料使用少等优点。在环保方面，据美国First Solar公司的研究表明，碲化镉薄膜电池在电池的整个生命周期内，Cd的排放量要远远低于晶硅电池，也低于其它电池如铜铟镓硒薄膜电池，甚至低于化石能源的重金属排放。CdTe薄膜除了可以通过真空技术制备，也可以通过电化学沉积技术或者溶液镀膜技术制备[2-4]，但这些技术无论从性能还是环保方面都无法与现在商业化制备使用的CSS方法(近空间升华法)相提并论。20世纪末，可溶液加工的有机、无机纳米晶太阳电池逐渐兴起[5-7]，这种制备技术由于可以发展为“卷对卷”印刷技术大面积制备组件，而且原材料使用少(仅为数百纳米)，工艺简单，无需特别的制备环境，成为第三代太阳电池的主要发展方向。其中，可溶液加工的CdTe纳米晶太阳电池由于兼顾了溶液加工技术以及材料的稳定性，因而备受青睐。20世纪末，纳米晶太阳电池的研究刚刚起步，借鉴有机聚合物太阳电池的制备方法，将纳米晶分散于有机溶剂中，或与有机材料共混，然后旋涂成膜，经电极蒸镀得到原型器件。在早期，对于纳米晶成膜的认知比……