不同温度下制备的CdTe薄膜对太阳电池光电性能的影响

在不同温度下用近空间升华法（CSS）制备了CdTe多晶薄膜,结合I-V,C-V特性及深能级瞬态谱研究了不同温度制备的CdTe薄膜对CdS/CdTe太阳电池性能的影响.结果表明,制备温度对电池组件的开路电压影响不大,对短路电流和填充因子有影响,CdTe薄膜的深中心对温度和频率的响应基本一致.580℃制备的样品暗饱和电流密度最小,载流子浓度较高,光电特性较好,而且空穴陷阱浓度较低,深中心复合作用较小.在此研究基础上制备出了面积为300 mm×400 mm 关键词： 制备温度 CdTe薄膜 深能级瞬态谱（DLTS） CdS/CdTe太阳电池     

CdTe太阳电池前电极SnO2:F/SnO2复合薄膜性能分析

减薄CdS窗口层是提高CdS/CdTe太阳电池转换效率的有效途径之一,减薄窗口层会对器件造成不利的影响,因此在减薄了的窗口层与前电极之间引入过渡层非常必要.利用反应磁控溅射法在前电极SnO₂:F薄膜衬底上制备未掺杂的SnO₂薄膜形成过渡层,并将其在N₂/O₂=4 ∶1,550 ℃环境进行了30 min热处理,利用原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计对复合薄膜热处理前后的形貌、结构、光学性能进行了表征,同时分析了复     

CdSxTe1-x多晶薄膜的制备与性质研究

采用真空共蒸发方法制备了CdSxTe1 -x 多晶薄膜 ,并用原子力显微镜、x射线衍射和光学透过率谱等研究了CdSxTe1 -x多晶薄膜的结构和性质 .结果表明 :薄膜均匀、致密、无微孔 ,当x≥ 0 5时为n型半导体 ,x <0 5时为p型半导体 .CdSxTe1 -x多晶薄膜的光学能隙随x变化 .结合薄膜的晶格常数和光学能隙得到了薄膜发生相变的组分 ,当x<0 2 5时CdSxTe1 -x 多晶薄膜为立方相 ,当x >0 2 5时为六方结构 .退火后结构没有改变 ,能隙减小 .提出了用CdSxTe1 -x多晶薄膜作为缓冲层的新型结构太阳电池 .     

CdSxTe1-r多晶薄膜的制备与性质研究

采用真空共蒸发方法制备了CdSxTe1-x多晶薄膜,并用原子力显微镜、x射线衍射和光学透过率谱等研究了CdSxTe1-x多晶薄膜的结构和性质.结果表明薄膜均匀、致密、无微孔,当x≥0.5时为n型半导体,x＜0.5时为p型半导体.CdSxTe1-x多晶薄膜的光学能隙随x变化.结合薄膜的晶格常数和光学能隙得到了薄膜发生相变的组分,当x＜0.25时CdSxTe1-x多晶薄膜为立方相,当x＞0.25时为六方结构.退火后结构没有改变,能隙减小.提出了用CdSxTe1-x多晶薄膜作为缓冲层的新型结构太阳电池.     

具有高阻抗本征SnO2过渡层的CdS/CdTe多晶薄膜太阳电池

采用超声喷雾热解法制备了具有高阻抗的本征SnO2透明导电膜,将其运用在CdS层减薄了的CdS/CdTe多晶薄膜太阳电池中,对减薄后的CdS薄膜进行了XRD,AFM图谱分析,并对电池进行了光、暗I-V,光谱响应和C-V测试.结果表明,在高阻膜上沉积的减薄CdS薄膜(111)取向更明显,但易形成微孔.引入高阻层后,能消除CdS微孔形成的微小漏电通道,有效保护p-n结,改善了电池的并联电阻、填充因子和短波响应,使载流子浓度增加,暗饱和电流密度减小,从而电池性能得到改善,电池转换效率增加了14.4%.     

CdTe太阳电池中起因于Cu的深能级

在CdTe太阳电池中,易引入并形成Cu深能级中心. 本文采用深能级瞬态谱测试法研究了ZnTe背接触和石墨背接触CdTe太阳电池的部分深能级中心. 研究中运用密度泛函相关理论,分析闪锌矿结构CdTe,Cd空位体系和掺Cu体系的电子态密度,计算得出T_d场和C_3v场下Cu²⁺ d轨道的分裂情况. 计算结果表明,CdTe太阳电池中的E_v+0206 eV和E_v+0122 eV两个深中心来源于Cu替代Cd原子. 计算结果还表明,掺入Cu可降低CdTe体系能量.     

氧对于在Ar/O氛围下用近空间升华法制备的CdS薄膜的影响

采用近空间升华法（CSS）在氩/氧气氛中制备了硫化镉（CdS）多晶薄膜.利用XRD,XPS,AFM,UV-VIS光谱和四探针技术等测试和分析手段系统研究了氧对薄膜的成分、结构、光学和电学等性质的影响.结果表明,用近空间升华法制备的CdS薄膜具有六方相结构,膜层致密、均匀,平均晶粒大小约为40 nm,富硫.氧掺入后部分与镉生成氧化镉,并随着氧含量的增加,薄膜的成分有趋于化学计量比的趋势,光学带隙加宽,光暗电导比增加.此外,还利用扫描电镜（SEM）观察了CdS/CdTe断面结合光谱响应（QE）的结果讨论了氧对CdS/CdTe界面互扩散的影响.发现,随着CdS薄膜制备气氛中氧分压的升高,CdS/CdTe界面的互扩散程度降低,有利于提高器件在500—600 nm波长范围内的光谱响应.认为,氧含量的增加不但使CdS薄膜在光伏应用方面的质量得到改善,而且CdTe太阳电池器件中的CdS/CdTe界面也得到了优化. 关键词： CdS多晶薄膜 近空间升华法 窗口层 界面     

CdSyTe1-y多晶薄膜的制备及光谱表征

采用真空共蒸发法制备了CdSyTe1-y(0≤y≤1)多晶薄膜,并用X射线衍射谱(XRD)、能量色散谱(EDS)研究了CdSyTe1-y多晶薄膜的结构、组分。实验结果表明:石英振荡法监控的组分与EDS谱结果较为一致;当y<0·3时,CdSyTe1-y多晶薄膜为立方结构,当y≥0·3时,CdSyTe1-y多晶薄膜为六方结构。采用XRD线形分析法可计算出CdSyTe1-y多晶薄膜晶粒大小约20～50nm。最后,用紫外-可见-近红外谱(UV-Vis-NIR),测得300～2500nmCdSyTe1-y多晶薄膜的透过率曲线,并结合一阶Sellmeier模型的折射率色散关系,表征了CdSyTe1-y多晶薄膜的光学性质,获得了CdS0·22Te0·78多晶薄膜的光学厚度d～535nm,光能隙Eg～1·41eV,以及吸收系数α(λ)、折射率n(λ)等光学量。结果也表明,采用真空共蒸发法可以制备需要组分的CdSyTe1-y多晶薄膜,对CdSyTe1-y多晶薄膜光学性质的表征方法可推广到其他的半导体薄膜材料。     

Electronic properties and deep level transient spectroscopy of CdS/CdTe thin film solar cells

It is well known that preparing temperatures and defects are highly related to deep-level impurities. In our studies, the CdTe polycrystalline films have been prepared at various temperatures by close spaced sublimation (CSS). The different preparing temperature effects on CdS/CdTe solar cells and deep-level impurities have been investigated by I--V and C--V measurements and deep level transient spectroscopy (DLTS). By comparison, less dark saturated current density, higher carrier concentration, and better photovoltaic performance are demonstrated in a 580oC sample. Also there is less deep-level impurity recombination, because the lower hole trap concentration is present in this sample. In addition, three deep levels, E_v+0.341 eV(H4), E_v+0.226 eV(H5) and E_C-0.147 eV(E3), are found in the 580oC sample, and the possible source of deep levels is analysed and discussed.     

用光电子能谱研究CdTe太阳电池的背接触特性

CdTe太阳电池的背电极须采用高功函数金属。通过采用光电子能谱(XPS)分析了高功函数金属Au和Ni分别作为背电极的CdTe太阳电池背接触特性,发现在背电极剥离后,Au在ZnTe/ZnTe∶Cu背接触层表面以Au单质形式存在,扩散深度较浅;Ni扩散到ZnTe/ZnTe∶Cu复合层的深度比Au大,且大多呈离子态,与ZnTe/ZnTe∶Cu复合层中的富Te离子形成Ni_xTe,提高了掺杂浓度,使电池性能获得改善。在两样品中还发现,不论是Te的峰还是Zn的峰,其峰的位移变化都很小,说明两样品中Te和Zn的存在形式没有发生变化。