引言
    近幾年來，光伏市場發展極其迅速，1997年光伏組件的銷售量達122Vw，比上年增加38％。世界主要幾大公司宣稱，近期光伏組件產量將會增加到263.5MW，其中薄膜太陽電池將達到91.5MW，占太陽電池總量的34.7％。快速發展的光伏市場導致許多太陽電池生產廠家力求擴大生產能力，開辟大容量的太陽電池生產線。但目前太陽電池用硅材料大部分來源于半導體硅材料的等外品和單晶硅的頭尾料，不能滿足光伏工業發展的需要。同時硅材料正是構成晶體硅太陽電池組件成本中很難降低的部分，因此為了適應太陽電池高效率、低成本、大規模生產化發展的要求，最有效的辦法是不采用由硅原料、硅錠、硅片到太陽電池的工藝路線，而采用直接由原材料到太陽電他的工藝路線，即發展薄膜太陽電他的技術。
    20世紀70年代開始，發展了許多制作薄膜太陽電他的新材料、CulnSe2、CdTe薄膜，晶體硅薄膜和有機半導體薄膜等；近20年來大量的研究人員在該領域中的工作取得了可喜的成績。薄膜太陽電池以其低成本、高轉換效率、適合規模化生產等優點，引起生產廠家的興趣，薄膜太陽電他的產量得到迅速增長。如果以10年為一個周期進行分析，世界薄膜太陽電池市場年增長率為22．5％。BP  solar的光伏專家和企業界人士組成的一個研究組研究證明：如果一家具有60MW生產能力的薄膜電池生產廠家，使用硒鋼銅薄膜太陽電池、非晶硅太陽電池、硫化銅薄膜太陽電池中的任意一種就能獲得生產成本低于1歐元／瓦的無框架光伏組件，如果采用晶體硅技術實現上述同樣的目標，就需要建成一家年產量達500Mw太陽電他的生產廠。因此，整個光伏市場將會逐漸被薄膜太陽電池取而代之。從技術成熟程度看，薄膜太陽電池生產仍有一定風險，但從薄膜技術不斷完善和市場迅猛發展看，薄膜光伏太陽電池具有十分廣闊和誘人的前景。
1.CdS薄膜與Cu2S/CdS太陽電池
   Cu2S／CdS是一種廉價太陽電池，它具有成本低、制備工藝十分簡單的優點。因此，在70-80年代曾引起國內外廣大光伏科研者的廣泛興趣，以空前熱情進行研究。在燒結體Cu2JCdS太陽電池研究的基礎上，70年代開展了在多種襯底上使用直接和間接加熱源的方法沉積多晶CdS薄膜。薄膜制備方法主要有噴涂法、蒸發法等。
1.1 CdS薄膜結構特性
     CdS是非常重要的：Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體材料。C北薄膜具有纖鋅礦結構，是直接帶隙材料，帶隙較寬，為2.42eV。實驗證明，由于CdS層吸收的光譜損失不僅與CdS薄膜的厚度有關，還與薄膜形成的方式有關。
1.2 CdS薄膜光學性質
    CdS薄膜廣泛應用于太陽電池窗口層，并作為n型層，與p型材料形成p-n結，從而構成太陽電池。因此它對太陽電池的特性有很大影響，特別是對電池轉換效率有很大影響。
     一般認為，窗口層對光激發載流子是死層，其原因是，（1）CdS層高度慘雜，因此耗盡區只是CdS厚度的一小部分；（2）由于CdS層內缺陷密度較高，空穴擴散長度非常短，如果耗盡區沒有電場，載流子收集無效。
     因此減少缺陷密度，可使擴散長度增加，能在CdS層內收集到更多的光激發載流子。
1.3 CdS簿膜電學特性
    一般而言，本征CdS薄膜的串聯電阻很高，不利于做窗口層，在300℃-350℃之間，將In擴散入CdS中，把本征CdS變成n-CdS，電導率可達102Ω-1cm-1左右。對CdS熱處理也能使電導率增加108Ω-1cm-1的量級。
    在相對低溫下進行熱擴散，以免使膜退化。當在空氣中加熱到300℃時，由于氧在晶界有化學吸收，使光電導率衰減。
    未摻雜的CdS薄膜的電阻率高，不是由于膜的不連續引起的，很可能是由于氧氣介入，氧俘獲導帶電子，形成化學吸附，存在晶界的多晶CdS薄膜更易吸收氧，在熱退火過程中，消除氧的吸附作用，降低了電阻率，因此熱處理不但有效地濾掉了薄膜內部的氧，而且有利于膜在優勢晶向上長大。
1.4 CdS薄膜和Cu2S/CdS太陽電池的制備方法
1.4.1噴涂法
    60年代初，已有人開始采用噴涂或涂刷技術，研究CdS薄膜及Cu2S／CdS太陽電池。為了適應工業化生產CdS薄膜，R，R.Chamberlin和J.F.Jorn等人發展了這種方法。
    用噴涂法制備CdS薄膜，其方法主要是將含有3和Cd的化合物水溶液，用噴涂設備噴涂到玻璃或具有SnO2導電膜的玻璃及其它材料的襯底上，經熱分解沉積成CdS薄膜。
    各國不同學者采用的工藝都基于如下熱分解效應：
          CdC12+（NH2)2CS+2H20→CdS↓十2NH4Cl↑十C02↓
    熱分解溫度Ts＞250℃。
    熱分解溫度、噴涂溶液組分，噴速以及SnO2透明電極的電阻率，窗口效應的利用等是影響電池性能的主要因素。
    為了制備太陽電池，在CdS膜表面噴涂轉型物質，如含Cu+的氯化亞銅溶液，或采用常規浸泡工藝，使之形成一定厚度的Cu2S層，并經熱擴散等工藝和噴