1.Cu2S-CdS陶瓷太陽能電池

Cu2S-CdS陶瓷太陽能電池常用燒結(jié)－電化學(xué)法造。首先將高純CdS研細(xì)，放入石英舟，在氮氣中(含氧量＜200×10-6)750~780℃預(yù)處理3h,注意粉末必須保持金黃色，不能發(fā)黑，預(yù)處理后在瑪瑙研缽中研細(xì)，加適量聚乙烯醇水溶液作為粘合劑，干壓成型，然后燒結(jié)。燒結(jié)必須在氮氣流中進(jìn)行，其氧含量應(yīng)小于1000X10-6,燒結(jié)溫度為800℃，保溫5~7h，冷卻至室溫后再去氮氣。

 Cu2S-CdS陶瓷工藝流程圖：

原材料處理——壓片——燒成——加負(fù)電極——電化學(xué)處理——加正電極——裝配

Cu2S-CdS太陽能電池，雖然不如硅太陽能電池，但它的成本低，而輻射能力比硅太陽能電池強(qiáng)。因此在空間技術(shù)中已有應(yīng)用。它的主要缺點是有Cu離子遷移，使Cu離子擴(kuò)散到CdS中，造成太陽能電池性能不穩(wěn)定。

Cu2S-CdS太陽能電池的另一個缺點是光電轉(zhuǎn)換效率不高，其原因之一是：雖然Cu2S和CdS同屬于纖鋅礦型，但Cu2S的c軸長為56nm,而CdS的c軸長為58. 5nm,由于晶格參數(shù)的差異，使異質(zhì)結(jié)面存在大量位錯，導(dǎo)致復(fù)合率高，以致轉(zhuǎn)換效率無法提高。近來有人在CdS中固溶一定量的Zn,當(dāng)組分為Cd0.57Zn0.43S時，可使其晶格參數(shù)與Cu2S完全一致，這對提高轉(zhuǎn)換效率有顯著效果。

薄膜太陽能電池可以鍍在有機(jī)薄膜上，其面積大、體積小、自重輕是太陽能電池的主要形式。

蒸發(fā)鍍膜可用真空鍍膜機(jī)，也可用電爐。蒸發(fā)前要做準(zhǔn)備工作，首先要利用陶瓷技術(shù)制造CdS燒結(jié)體，它的比電阻要控制在0. 5~1. 0Ω·cm,方能適合太陽能電池的要求。另一個準(zhǔn)備工作是把基板鍍上導(dǎo)電膜，可以是鋅也可以是透明導(dǎo)電SnO2薄膜。

蒸鍍膜時燒結(jié)體CdS放入坩堝中，基板用夾具夾好，放入電爐。蒸發(fā)源CdS要保持800~1100℃,低于800℃CdS蒸發(fā)慢，析出速度小。高于1100℃CdS析出速度過快，膜的厚度難以控制。基板溫度應(yīng)控制在250~500℃之間。基板溫度在250℃以下，膜是非晶質(zhì)的，主要成分是Cd。高于500℃造成膜的再蒸發(fā)，而得不到CdS膜。蒸發(fā)時的氣氛對于成膜速度也有影響，在氮氣或惰性氣體的氣氛中，成膜速度小，5μm/h以下，膜的電阻高，結(jié)晶性不好。在氫或含氫的氣氛中，成膜速度快，為0.3~0.5μm/min，結(jié)晶性良好，無針孔。

已經(jīng)形成的CdS膜，放入CuSO4的溫水溶液中浸泡，或在含銅離子的水溶液中把它當(dāng)陰極，銅板做陽極，二者之間通以微弱的電流，在CdS表面形成p型Cu2-xS層，并在Cu2-xS表面形成格子狀電極，它作陽極，導(dǎo)電性極板作陰極，就成了太陽能電池。基板不透明時，太陽光從陽極Cu2-xS處進(jìn)入，這種太陽能電池稱為前壁式太陽能電池。基板透明時，太陽光可從CdS層進(jìn)入，這種太陽能電池稱后壁式太陽能電池。

3.CdTe-CdS太陽能電池

CdTe-CdS太陽能電池是一種厚膜型燒結(jié)膜電池，它的制造過程如下：首先把CdS制成漿料，用絲網(wǎng)印刷法印刷到玻璃基板上，干燥后，在氮氣氣氛中650℃燒成，這樣可以得到一寬禁寬（2. 4eV)的半導(dǎo)體CdS層，凡能量小于2. 4eV的光子都可以透過CdS膜，所以利用它作光學(xué)窗口，使轉(zhuǎn)換效率提高，這在光電池中有非常重要的意義。

在CdS層上摻Zn的CdTe用作n型襯底，其禁帶寬度Eg=1. 44eV，作為光子吸收層用。接著用浸泡法在CdTe上形成p型CuTe,最后形成p-n結(jié)。在Cu2Te層上涂敷銀電極，并在CdS窗口的露出部分涂敷上In-Ga電極，焊上引線，裝配成太陽能電池。