碲化镉发电玻璃

一种能导电又能发电的半导体材料
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碲化镉发电玻璃(CdTe Power Glass),[2]又称碲化镉薄膜太阳能电池,[12]是一种以p型CdTe(碲化镉)和n型CdS(硫化镉)的异质结为基础,在玻璃衬底上依次沉积多层半导体薄膜而形成的光伏器件,[13][3]既能导电又能发电。[1]
20世纪60年代早期,n型CdTe单晶和多晶膜太阳能电池已被制备出来。[7]1976年美国申请了全球最早的碲化镉薄膜太阳能电池专利。[14]20世纪80年代早期,人们已经用各种方法制成了转化效率接近或超过10%上层配置的CdTe/CdS太阳能电池。1982年,Kodak实验室制备出了效率超过10%的异质结p-CdTe/n-CdS薄膜太阳能电池,确立了碲化镉薄膜太阳能电池的原型。[7]2006年,美国第一条3MW的小面积碲化镉薄膜电池组件试验线落成。[3]2011年,龙焱能源建成中国第一条具有完全自主知识产权和规模量产能力的全自动化碲化镉电池生产线。[5]截至2023年,全世界在建和已建成的10个大型太阳能电站,其中光伏电站有6个,最大的3个电站(装机量不小于290MW)都是采用的碲化镉薄膜太阳能电池组件。[7]
标准的碲化镉发电玻璃由玻璃衬底、TCO层、CdS层、CdTe层、背接触层和背电极等五层结构组成,[7]具有发电能力强、转换效率高、温度系数低、弱光发电性能好、安装角度影响小、稳定性高、热斑效应小等特点。碲化镉发电玻璃适合应用于分布式、构件化、集成化的绿色建筑,已在工商、公用建筑中应用,并在边防线上为前线部队营房提供能源。[3]碲化镉发电玻璃可分为薄膜化碲化镉发电玻璃,柔性碲化镉发电玻璃。[15]截至2019年全球薄膜太阳能电池的产量占所有太阳能电池总产量的4.63%,其中碲化镉发电玻璃占薄膜电池总产量的85.50%。[4]

历史沿革

背景