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太阳能光伏技术是21世纪现代高技术的支柱之一，是当今世界解决经济、能源和环境之间矛盾的一个有效途径。本文研究能单独作为电源使用的，适合于大规模化生产的，大面积CdTe集成太阳电池组件的制备设备及其工艺；并研究不同金属背电极材料对CdTe太阳电池性能的影响，寻找能够获得更高转换效率和明显降低发电成本的金属背电极材料。 作为对CdTe集成太阳电池组件的初步研制，探讨了在衬底面积扩大到70mm×100mm后，真空共蒸发设备的结构设计及其所制备的多晶ZnTe(ZnTe：Cu)薄膜的厚度均匀性问题：大面积ZnTe／ZnTe：Cu复合薄膜后处理设备的结构设计及退火的温度均匀性问题，提出了新的退火工艺。依靠已有的小面积CdTe太阳电池制备工艺，采用激光刻蚀和自制掩膜以实现选择性沉积的工艺手段，成功地将单元电池串联连接成集成电池。ZnTe／ZnTe：Cu复合背接触层的使用起到了提高效率的作用，平均能使组件的效率提高20％左右。目前，集成电池的转换效率已超过4.5％。但与我们曾研制的小面积CdTe太阳电池性能相比，仍有很大的差距。集成电池的制备工艺及其相关的物理问题有待进一步深入的探索。 考虑到Ni的功函数为5.0eV，比Au的功函数4.9eV略高，相对来说Ni比Au更易与半导体形成欧姆接触。更重要的是，Ni的价格与Au的价格相比极低，在降低成本以适应产业化方面具有诱人的前景。本文使用Ni替代Au来作为CdTe太阳电池的背电极材料，通过具体的对比实验来研究不同金属背电极对CdTe太阳电池性能的影响及其机理。发现用Ni替代Au后的CdTe太阳四川大学硕士学位论文电池，在没有Zn下日ZnTe:Cu复合背接触层时，结特性变差，二极管因子和暗饱和电流都增加，旁路电阻大大下降，转换效率有不同程度的降低:在用了复合背接触层时，结特性虽然还是变差，但变差的幅度已经不大，且复合背接触中掺铜浓度和退火温度在一个较宽的范围内都能与Ni背电极形成较好匹配，转换效率增加，最大增幅达到30.57%;无论有无复合背接触层，Ni背电极的短路电流都比Au的高，最大增幅达到40.31%，由(1.6)式可知，Ni作背电极能提高短路电流的主要原因在于光生电流大大增加。上述说明，用Ni替代Au作CdTe太阳电池的背电极后，不但可以将电池的转换效率升高至少一个百分点，而且大有希望降低在大规模生产中的成本，并最终降低CdTe太阳电池每wp的价格。关键词:均匀性;复合背接触层:转换效率;金属背电极;CdTe集成太阳电池午