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铜氧化物薄膜太阳能电池与其在航标灯上的应用分析.pdf

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Copper Oxide Thin FiIm SolarNavigationCells and Application inLightAbstractSolar energy is a kind of clean,green and renewable energy,it has receive people’S moreand more attention with the depletion of traditional energy,and has been used in many fields,like navigation light.The most popular solar cells now are silicon solar cells,but it’S hard toimprove the photoelectric conversion efficiency now,and silicon is expensive,SO that manyresearchers are interested in finding a new kind of high conversion efficiency,clean,green andlow cost solar cells.CuxO is a kind clean,green material,the resource is plentiful,it has astable perance,and the preparation process is simple.The band gap of CuxO is closed to theideal band gap of photovoltaic material.It’S theoretical conversion efficiency is high and issuitable to make thin film solar cells.In the first part of this thesis,CuxO thin films are prepared by DC magnetron sputteringusing Cu target,use the Xray diffractomer to analyze the structureobserve the microstructureby SEM,then analyze the elements by EDSstudy the optical properties by UVVisspectrophometer.Make the CuxO/Si heterojunction thin film solar cells,got the IVcharacteristic.This research contents are as follows102 and Ar flow ratio play an important role to the composition of the films.2The oriented growth of Cu20 becomes weak with the 02/ar ratio change from 586 to548.Purity CuO can be obtained when the 02/Ar ratio is 58.3With the heat treatment temperature rise from 300。C to 500。C.The crystal size increase,oriented growth becomes stronger,the light absorption capacity enhancement and thephotoelectric conversion efficiency improved.4Cu20/Si heterojunction thin film solar cells have a more conversion efficiency thanCuO/Si heterojunction thin film solar cells in the Sallle condition.In the second part,Super-capacitor power circuit is designed in this thesis.Compared withlead-acid battery,super·capacitor can effectively collect navigation light solar cells’energy.This circuit can make full use of the energy which from navigation light solar cells.Keywordssolar cellCuxO filmsDC magnetron sputtering;supercapacitorII万方数据目 录第1章绪论11.1引言..11.2太阳能电池的发展与应用..21.2.1国外发展与应用21.2.2国内发展与应用41.2.3航标灯用太阳能电池5I.2.4太阳能电池的分类51.3铜氧化物薄膜电池的研究现状..71.3.1 CuO研究与应用81.3.2 Cu20研究与应用一81.4本文的研究目的与研究内容..9第2章太阳能电池的基础.102.1太阳能电池发电原理102.1.1 P.N结太阳能电池一102.1.2太阳能电池等效电路.112.2太阳能电池的主要参数122.3铜氧化物薄膜的制备及表征方法132.3.1薄膜的制备方法.132.3.2薄膜的表征方法.15第3章铜氧化物电池的制备及性能分析.173.1铜氧化物薄膜的制备173.1.1实验设备.173.1.2样片清洗.183.1.3磁控溅射制备薄膜.18III万方数据3.1.4热处理.193.2铜氧化物薄膜的特性分析203.2.1薄膜的物相与影响因素.203.2.2薄膜的微观形貌与影响因素.233.2.3薄膜的光学特性分析.273.3 Cu。O/Si电池IV分析293.4本章小结31第4章航标灯用太阳能电池供电电路.324.1整体方案设计324.2弱电流蓄电装置设计334.2.1超级电容优点334.2.2超级电容组设计.334.3稳压电路设计344f3.1升压电路模块.344.3.2降压电路模块.364.4本章小结36第5章总结与展望.385.1本文总结385.2未来展望38致 谢39参考文献40IV万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究1.1引言第1章绪论从人类早期的刀耕火种到现在使用的电能,能源始终在整个发展过程中扮演着物质基础的重要角色。日常生活中的烧水、做饭、冬天取暖、夜间照明,经济活动中的各种大、中、小型设备的运行等等,能源都扮演着重要的地位,并以各种形式的能量贯穿于人类社会生活的始终,可以说人类整个生活质量的高低完全取决于能源,能源的存在保证了人类文明的经久不衰。人类文明的早期的能源的消耗较少,主要以点火取暖、煮熟生食、提供光源为主,随着社会的发展,人类对于能源的需求也持续不断的上升,能源的取材也由有最初的动植物发展为煤、石油、天然气等蕴藏于地下的化石能源。然而,传统化石能源是深藏于地下动植物尸体经过上亿年的沉积后,在特定的环境条件下才形成的,其储量相当有限,一旦被消耗完毕即无法再生,鉴于近几个世纪人类对能源的大量消耗,化石能源已经日益枯竭。据专家估计,按照当前传统化石能源的使用速度和已探明储量计算,世界上煤炭仅够提供150年左右的使用时间,石油和天然气则分别会在继续使用40年和54年以后而枯竭,而按照人类过去年增长1.6%左右的消耗速度计算,化石能源的可使用时间将会更短。自20世纪80年代起世界上每年新探明的不可再生能源储量已经明显不抵能源的年消耗量,预计产量将会在本世纪20~30年代左右出现拐点,即所谓的哈波特顶点,并呈持续下降的态势。化石燃料的燃烧过程中会产生大量的二氧化碳气体,这些气体会吸收太阳辐射到地球表面的部分热量,并将本应返回外太空的部分能量隔离在地球表面,从而导致全球气温随二氧化碳浓度的增加而逐渐升高。全球气候的不断变暖使得极地冰雪融化,沿海附近陆地因海水上涨而被淹没,全球各地降雨量的两极分化现象更加明显。据了解,本世纪如果全球气温卜升超过2。C,这将超过人类对地球最高升温的容忍度,人类的生存条件也会因此受到巨大的影响,沿海地带的生态系统将因气温升高而逐渐崩溃,海拔较低的国家将会被海水淹没,这些人将只能离开自己的国度开始流亡的生活;气温的升高使得降雨量重新在地球各地进行分配,造成降雨分配不均,出现大面积的洪涝和干旱,极端天气将频繁发生;农作物因无法适应环境的迅速改变向大幅减产。化石燃料释放的大量二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等等其他有害物质会造成雾霾、酸雨天气的频繁发生。水生态系统因此而遭到污染;森林生态系统退化;房屋和电气设备等也因此遭到腐蚀;人类患呼吸道疾病概率大大增加,一些重金属更是导致身体其他部分机能出现无法修复的损伤。每年因为化石燃料的燃烧而造成的经济损失十分惊人,人类的生存及社会的发展面临极大的挑战。万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究面对传统化石能源的日益枯竭和环境污染的双重压力,人类迫切需要改变现有能源结构,寻找新的能源来替代传统能源。可再生能源如太阳能、风能、水能、生物能等也越来越受到人们的青睐,它们目前虽然在整个能源结构中只占了很小一部分,但随着传统能源的日益消耗,这些可再生能源的使用量得到了快速增长,将逐渐由能源结构的补充部分向能源结构的重要组成部分转变,为人类整个经济社会活动提增添更多的活力汜1。风能和水能由于受到各国地理环境的影响,无法大范围的普及应用。生物质能虽然被认为是最有效、最有可能取代传统化石能源的替代性能源,由于其需要大面积土地,与粮食生产形成竞争,发展受到了一定的限制。太阳这种既清洁又环保的可再生能源具有极其广阔的发展空间。据专家估计,太阳能将在2050年成为人类使用的第一大能源,占到总能源比例的35%以上,太阳能发电具有如下优点b。1取之不尽、用之不竭。太阳能主要为氢聚变成氦以后的释放的大量能量,其表面每秒因聚变反应的能量高达3.91023kw,并以每秒3105km的速度向四周扩散大量的电磁波,通过电磁波的形式将能量耗散。据计算太阳每年向地球表面传递的能量高达1.710“W,如果换算成全球目前的年平均消耗电量,足可以供人类使用十万年。在过去漫长热核反应过程中,太阳只消耗掉了其自身的2%,而真正被地球有效接收并利用的能量更是微乎其微。按照太阳现在自身消耗能量的速度计算,可以继续为地球提供61010年的光能。可见太阳能自身能量的巨大,如果能够有效利用这部分能量,人类将从此不再受能源问题带来的困扰。2清洁、环保。传统化石能源每发电1GW·h将排放约530吨的二氧化碳,而太阳能电池发电过程利用的是光电转换,不会排放二氧化碳,也不会消耗地球上其他资源,有效避免了环境污染和温室效应的问题。3使用方便、安全可靠。太阳能发电光伏发电不受任何地域限制,且运输方便,边远山区、高寒地带、荒漠以及任何条件恶劣而导致无法通电的地方,只要有太阳光的存在,均可通过安装太阳能电池板来一个小型的供电系统。太阳能发电的安全性也远高于其他发电方式,使用寿命长达二十年以上,设备只需要简单的维护。1.2太阳能电池的发展与应用1.2.1国外发展与应用太阳能电池的发展是最早由国外开始,时间可以追溯到1839年,当时的法国物理学家AlexandreEdmond Becquerel最早观察到光线照射到导电溶液内会产生电流,即光伏效应。这一现象引起了各国科学家的广泛关注,但进展相当缓慢。直到1883年,美国科学家才成功制备出世界上第一块太阳能电池,然而其效率很低,只有不到1%,没有太大的万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究应用价值。科学家于1927年又制备了Cu/Cu20太阳能电池、并随后又研究了CdS的光电现象,并深入阐释了P-N结理论,但这期间转换电池的转换效率都不高。真正具有实用价值的太阳能电池直到1954年才被科学家研发出来。当时美国贝尔实验室的三位研究人员Chapin、Fuller和Pearson无意间发现,将硅进行一定量的掺杂后,硅的光敏感度显著增强,使得硅太阳能电池在几个月的时间内转化效率提高到6%左右,这成为光伏领域的里程碑,也为人造卫星在太空中的正常运行提供了有力保障。太阳能电池在太空中的应用使得各国政府相机出台多种措施,并采取资金扶持的办法鼓励研究人员研究转化效率更为高效的太阳能电池,随后各种新型的具有应用价值的太阳能电池相继由研发人员研制出来,如CdS、GaAs太阳能电池等等,整个研发过程也充满了曲折与艰辛H1。1973年,第一次石油危机爆发后,有关可再生能源的利用再次被各国提上日程,美国作为世界第一强国,第一次在Cherry Hill会议上确立了光伏能源作为可再生能源的地位,并设立了专项研究基金对太阳能电池的研发予以支持和推广。借着光伏专项基金的支持,美国先后研发出可替代硅片的单晶硅带和效率达10%的CulnSe太阳能电池。1976年Carson又将转换效率达8%的非晶硅电池推到世人面前。1982年美国加利福尼亚州安装了全球首个实用型IMW光伏电站。1985年美国将硅太阳能电池的效率又提升了一个台阶,达到了25%的转化效率。然而由于缺乏私人投资及政府的连续支持,很多大型公司放弃了光伏电池的研发。20世纪90年代以后,为刺激美国本土光伏产业的发展,美国将“克林顿总统百万屋顶计划”提上日程,即到2010年,为全国各地的所有房屋安装至少1 00万个光伏发电系统。随后美国又推出了一系列光伏扶持法案,主要通过税负抵减、贷款担保、设备补助以及电力回购等方式对光伏产业进行补助,为光伏产业的发展提供了广阔的市场创新空间。自2010年至2014年,在一系列政策及法律的刺激下,美国的光伏产业发展势头强劲,装机容量持续增长b1,有关新型电池的研发也取得了可喜的成绩,如2014年美国加州大学洛杉矶分校Yang等人研发出了转化效率达t9.3%的新型钙钛矿电池m1。日本于1974年宣布实施阳光计划,开始培育并扶持光伏产业,并于1993年推出新阳光计划,将新能源上升为国家重要能源予以支持。当时政府对民问光伏系统的补贴力度达到50%,并以电网售电价格对民间发电电力进行收购,这大大刺激了电价昂贵的日本居民,光伏产业在新阳光计划的支持下得到迅速发展,使日本迅速跻身光伏产业强国行列例。在日本光伏产业初期,单晶硅电池由于具有较高的转化效率而备受日本人民的喜爱,随着多晶硅研究的不断深入,多晶硅的价格不断下调,光电转化效率也明显提高,日本人民逐步开始使用性价比更高的多晶硅电池。目前日本使用多晶硅电池的比例达到了80%,成为多晶硅占主导地位的国家。借着对新能源产业的扶持政策,日本的太阳能电池研发也处于国际领先地位,由夏普公司研发的聚光型三结太阳能电池达到了44.4%的转化效率惜1。欧洲国家对太阳能电池的扶持力度也相当的大,例如德国1995年就启动了“光伏示万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究范”计划,并于2004年和2007年分别提出了EEG法案和FIT法案,使得德国的光伏电池装机量大幅度增加,太阳能电池的研发也迅速跟进,先后研发出了转化效率达20%的晶体硅太阳能电池和转化效率达20.3%的多晶硅太阳能电池,并于2010年刷新了美国NREL制备的CIGS薄膜电池转化效率的记录,转化效率达到20.3%眇_叫。德国自2005年以后已经多年稳坐世界光伏发电头把交椅,光伏发电的装机容量持续增长,同其他类型的可再生能源相比,其占可再生能源总装机容量的43.5%,光伏发电俨然成为德国重要的电力来源之一。到2020年,德国的可再生能源的使用量将占到总能源的20%,光伏发电总装机量将会提高到51.75GW。而到2030年德国将关闭所有核电站,德国计划将在本世纪三十年代关闭全国所有核电设施,而这些空缺出的电能将通过新型可再生能源进行弥补。世界太阳能电池的发电量也将因此在2030年达到世界能源总发电量的10% --20%,并有望在本世纪中页在世界能源的消耗比重中占到市场份额的30%~50%儿川。1.2.2国内发展与应用我国太阳能电池及产业化发展都比较晚,1959年才由中科院半导体研究所陈工研制出我国历史上第一片具有真正应用价值的太阳能电池,但距其具体应用还非常漫长。直到1971年我国才首次将太阳能电池作为电能供应装置成功应用于自主研发的卫星上。在此前后十年间,国内光伏行业一直处于摸爬滚打阶段,产量也一直停滞不前,且性价比不高,无法跟国外光伏行业相竞争。80年代以后,随着中国市场的不断发展,国际地位的提升,以及能源使用量的不断增加,能源紧缺初现端倪。从新能源利用和环境保护等多方面因素考虑,我国政府加大了光伏产业的扶持力度,光伏技术得到了一定的发展。进入二十一世纪以后,在国家对新能源政策的扶持力度继续加大,先后进行了并网发电和高压并网发电的光伏技术研究,并逐步建设了一批光伏并网发电系统。2006年又通过了可再生能源法,以设立可再生发展基金的形式支持企业及科研机构在可再生能源方面的相关产业开发和科学研究、积极推动农村、偏远地区的肯再生能源电力建设,并于2009年在全国各地开展“金太阳示范工程”及“太阳能屋顶计划”,有效的推动了中国太阳能产业的发展。一批具有竞争力的大型光伏厂商迅速崛起并在国际市场上占据了一席之地。在此期间,国内厂商和各大高校在产业政策和科研基金的支持下对太阳能电池关键技术与新型太阳能电池的研究也取得了一定的进展,如南开大学张力采用“三步法”工艺制备的CIGS薄膜太阳能电池转化效率达到15.35%n刭。中国科学院刘邦武等人制备的多晶黑硅太阳能电池转化效率达16.3%u引。经过近些年中国光伏行业突飞猛进的发展,光伏发电成本更已经显著下降,中国的太阳能电池技术与国外差距也逐渐缩小。在我国产业政策和财政的扶持下,中国的光伏产业已经初步具备了大规模商业开发的能力。随着产业的进一步发展,光伏发电将会逐渐逼近4万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究传统能源的发电成本,终究会成为我国能源供应的主体部分。1.2.3航标灯用太阳能电池作为新的一种清洁、环保,使用方便的可再生能源,太阳能电池目前在人类生活的各个方面都得到了广泛应用,如环境较为恶劣的高山大漠、广阔无垠的大海、各种灯塔航标、通信卫星接收站,各种遥控遥测、气象观测站以及公路铁路的自动信号灯等都将太阳能电池作为理想的供电电源。近年来随着智能一体化航标灯的发展,太阳能电池作为其供电系统的一部分已经日益受到关注。航标灯能够有效保障船舶在航运中的安全是,目前航标灯普遍以新型的二极管光源来替代传统白炽灯,以弥补白炽灯寿命短的特点。然而单个二极管亮度不够高,需要增加多个二极管才能够将光传播的足够远,这就使得耗电量增加,成本上升,而太阳能作为取之不尽的能源可以大大降低使用成本。自1975年上海吴淞171将太阳能电池应用于航标灯后,全国上百处港口河岸等地区成功实现了太阳能电池航标灯的推广和应用。近年来国t勾J l-航标设备生产商业紧紧抓住市场,将太阳能电池和蓄电池系统有效的结合起来,生产的太阳能一体化航标灯能够在连续多天阴雨条件下为航标灯持续供电。例如我国武汉航道局研制的HD系列太阳能一体化航标灯,已经在长江航道上的得到广泛的应用,经检验证明安装了太阳能电池后的一体化航标灯工作稳定、能够有效的对航行船舶进行引导、且维护成本大大降低,同时又提升了航标灯的环保性能,其经济效益已经十分明显u制。交通运输部早在2012年的全国航道养护与管理发展纲要2012~201 5年中就提出要加大新材料、新技术、新能源在航道上的研究和推广应用,并对航道的日常维护及其管理、以及航标助航效果提出了更高的期望和要求。太阳能一体化航标灯的太阳能电池板功率较小,其输出功率受日照因素影响较大,尤其是在弱光下,其输出电压和电流不高,很难被大多数传统蓄电池收集,如何进一步提高太阳能电池转化效率,更充分利用光伏阵列所转换的能量,并将其能量充分应用于航标灯,将对船舶的航行安全具有重要的意义¨圳。1.2.4太阳能电池的分类太阳能电池的分类方式多种多样。如果按照材料来分,主要有以下四大类H¨引1硅基晶片型太阳能电池硅基晶片型太阳能电池是目前商业化最为成熟,使用最为广泛的太阳能电池。其主要有两种,即单晶硅和多晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池具有较为完整的结晶,且键结较为完全,不容易因为光照而产生悬挂键,因此没有光致哀效应,光电转化能力稳定,目前实验室内制备的单晶硅电池转化效率能够达到25%以上。而多晶硅太阳能电池由于晶界面的存在,其光电转化效率比单晶硅电池低,但其成本相较单晶硅电池大大降低,且比较万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究容易制备成型,因此其整体生产成本相对不高,目前常常将多晶硅用于一些功率较低的供电系统。单晶硅和多晶硅电池的转化效率目前已经远远超过了过去广泛认为的理论极限值。相对而言,硅基晶片型太阳能电池的技术已经非常成熟,目前已经得到大规模的生产和应用、且生产设备价格低廉、制备成本较低、转化效率相当稳定、使用寿命长,这些都是硅基晶片型太阳能电池在未来相当长一段时期内占据光伏产业的主流市场的有利条件。然而其目前也存在着一些缺点。如原材料消耗较大,因此相同瓦数的太阳能电池,硅基晶片型太阳能电池的要收回成本反而比薄膜型太阳能电池需要更长的时间;硅基晶片型太阳能电池由于太厚,因而无法有效透过未被其吸收利用的那部分太阳光,这使得其应用受到了一定的限制,如无法作为建材一体化电池应用于高楼大厦的外墙玻璃;硅基晶片型太阳能电池的制备技术相对其他类型的太阳能电池比较简单,且设备价格较低,因此生产晶片型太阳能电池的公司很多,市场竞争激烈。2硅基薄膜太阳能电池硅基薄膜太阳能电池主要有非晶硅和结晶硅薄膜太阳能电池。由于非晶硅太阳能电池的光致衰现象比较明显,导致其光电转化效率不高,目前只有8%左右。然而其光吸收系数比结晶硅电池吸光系数高,且原材料消耗极少,这使得相同材料的用量,非晶硅薄膜太阳能电池却比结晶硅薄膜电池产出更多的电能。结晶硅薄膜太阳能电池具有长时间使用而不会退化的特点,其主要通过将不同晶格或不同成分的半导体材料制成叠层,借助晶格及材料的不同能隙吸收特定波长的能量来进行光电转换,目前转化效率在13%左右。相比于硅基晶片型太阳能电池,硅基薄膜太阳能电池由于原材料耗材少,且可制备柔性的太阳能电池,使用范围更广,因而受到科研人员的普遍重视,然而其目前也存在着一些缺点,如非晶硅薄膜太阳能电池的稳定性不好,制各薄膜的科技含量较高,且硅基薄膜型太阳能电池生产设备价格普遍偏高,导致目前只有少数大型厂商具有整套的生产能力,阻碍了该产业的健康发展。3多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物太阳能电池主要以IⅡ一V族和II一Ⅵ族太阳能电池为主。IIIV族化合物电池具有重量轻、抗辐射性能好、转化效率高的特点,这些优良特性使其在太空卫星以及高效率太阳能电池中得到应用。III-V族化合物电池中具有代表性的有GaAs薄膜太阳能电池,其理论转化效率可超过30%,然而其材料价格昂贵,生产成本很高,每制备一瓦的GaAs薄膜太阳能电池,其成本几乎达到其他类别电池的百倍,因此目前还无法进行大规模生产,商业化也比较困难。II一Ⅵ族化合物巾CdTe薄膜太阳能电池的制备成本低、转化效率高且性能十分稳定,因此CdTe电池的发展较快,生产CdTe薄膜太阳能电池的各大厂商也因此获得了很高的利润,目前CdTe电池的实验室转化效率已经达到19.6%。而I卜6万方数据集美大学硕士学位论文 铜氧化物薄膜太阳能电池及其在航标灯上的应用研究Ⅵ族中CIGS电池除具有成本低,性能稳定的特点以外,其抗辐射能力和抗衰变能力也较强,目前实验室转化效率已经达到20.5%。CdTe和CIGS电池虽然转化效率较高,但其部分成分具有较高的毒性,会导致环境污染,且部分原料属于地球上的稀有元素,储量稀少。这些都成为阻碍多元化合物电池发展的瓶颈。4染料敏化太阳能电池1991年Gratazel等人发明了一种新型的太阳能电池,即染料敏化太阳能电池,其主要工作原理与一般的异质结电池不同。当染料敏化电池中的染料被光予激发后,被激发的电子会进入Ti02导带,而染料分子则被氧化。电子经Ti02传输至电极,然后经过负载重新传入对电极,在催化剂的作用下与电解质溶液发生氧化还原反应,先前被氧化的染料分子重新被还原。这一电池的优点是制备工艺简单,且其具有半透明性,适合使用在大型建筑物外墙壁上,同时其具有较高的理论光电转化效率。同其他类型电池相比,染料敏化电池的成本较低,原材料使用较少,且成套设备价格不高,可实现大面积规模化生产,同时其能够在柔性衬底上进行制备,这大大扩展了该类电池的使用空间。然而,染料敏华电池的大面积生产技术目前还很不成熟,商用电池效率仍然不高,封装过程也比较繁琐,且随着使用时间的增长其光电效率下降非常明显。5有机太阳能电池有机太阳能电池最大的不同是其采用的是有机材料,通过将两种有机半导体材料结合在一起制成太阳能电池。其工作原理与无机半导体材也料略有不同,在有机半导体材料中,光子的吸收并不能够产生载流子,而是生成受束缚的电子一空穴对,这些束缚的电子一空穴对简称激子。当激子离解成电子和空穴以后才能产生光电流,且电子传导速率非常慢。有机太阳能电池同薄膜太阳能电池中制备成本极低,对生产设备及条件要求也不高,可以在在简单的柔性衬底上制造,且电池重量轻,非常适合应用于小型移动设备。然而有机电池目前技术仍不成熟,封装复杂,目前电池的稳定性和可靠性都不高,转换效率在现有电池中也最差,短期内商业化的可能性很低。1.3铜氧化物薄膜电池的研究现状铜氧化物主要为CuO和Cu20。具有良好的光学和电学特性,且地球上含量丰富,由具有制备成本低、光吸收效率高,无毒、制备工艺简单、稳定性好等优点,近年来在光伏领域受到研究人员的关注。CuO禁带宽度为1.3~2.1eV,的理论转化效率可达18%。Cu20禁带宽度为2.1~2.6eV,理论光电转化效率高达20%。两者的禁带宽度与太阳光谱结构能够较好的匹配,可以吸收更多的太阳光,利用铜氧化物的这些特点有望获得光电转化效率很高的太阳能电池阻执203。万方数据
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