碲化镉的应用前景分析

目前，大规模使用CdTe光伏技术的另一大障碍和镉的毒性有关。根据美国布鲁克文国家实验室的科学家们对晶体硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池与煤、石油、天然气等常规能源和核能的单位发电量的重金属排放量的研究结果，发现石油的镉排放量是高的，达到44.3克/百万千瓦小时，煤次之，为3.7克/百万千瓦小时，而太阳能电池的排放量均小于1克/百万千瓦小时，其中又以碲化镉的镉排放量低，为0.3克/百万千瓦小时，与天然气相同。硅太阳能电池的镉排放量大约是碲化镉太阳能电池的两倍。First Solar提出了一种产品回收机制，即当First Solar每卖出一套产品，就提取一定比例的收入作为回收基金，由独立的第三方机构所管理，当产品达到使用寿命年限之后，由独立运作基金成立的回收公司会将产品回收。因为是独立运作，且不会因为First Solar营运状况的好坏而受到影响，可保证产品全部回收，不会在产品超过使用寿命年限后被任意丢弃。同时，废品经精炼后将稀有材料再利用，可部分解决一些稀有材料如碲元素的料源问题。此机制已经被德国、美国等主要太阳光电应用国家所接纳，因此First Solar产品可以顺利在这些国家进行销售。这也为碲化镉生产企业如何消除外界的环保疑虑提供了一个值得借鉴的成功案例。

90年代后期，四川大学太阳能材料与器件研究所，在冯良桓教授的带领下在我国开展了碲化镉薄膜太阳能电池的研究，在“九五”期间，承担了科技部资助的科技攻关计划课题：“Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体多晶薄膜太阳电池的研制”，教授采用近空间升华技术研究碲化镉薄膜太阳能电池，并取得很好的成绩。最近电池转换效率已经突破13.38%，进入了世界先进行列。“十五”期间，CdTe电池研究被列入国家高技术研究发展计划“863”重点项目。

碲化镉薄膜太阳能电池

碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型Cd的异质结为基础的薄膜太阳能电池。

碲化镉薄膜太阳能电池是由RCA实验室在CdTe单晶上镀上In的合金制得的，其光电转换效率为2.1%。1982年，Kodak实验室用化学沉积法在P型的CdTe上制备一层超薄的CdS，制备了效率超过10%的异质结p-CdTe/n-CdS薄膜太阳能电池。这是现阶段碲化镉薄膜太阳能电池的原型。20世纪90年代初，碲化镉薄膜太阳能电池已实现了规模化生产，但市场发展缓慢，市场份额一直徘徊在1%左右。目前碲化镉薄膜太阳能电池在实验室中获得的光电转换效率已达到17.3%[1]  。其商用模块的转换效率也达到了10%左右。我国CdTe薄膜电池的研究工作开始于上世纪80年代初。内蒙古大学采用蒸发技术、北京太阳能研究所采用电沉积技术（ED）研究和制备碲化镉薄膜太阳能电池，后者研制的电池转换效率达到了5.8%。80年代中期至90年代中期，研究工作处于停顿状态。