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.     

CdTe多晶薄膜沉积制备及其性能

在氩气和氧气混合气氛下,近空间升华法制备了CdTe多晶薄膜。薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程。深入研究沉积过程中的热交换、物质输运,有助于获得结构致密具有良好光电性质的CdTe薄膜。分析了近空问沉积的物理机制,测量了近空间沉积装置内的温度分布,讨论了升温过程、气压与薄膜的初期成核的关系。结果表明,不同气压下制备的样品,均有立方相CdTe。此外,还有CdS和SnO2：F衍射峰。CdTe晶粒随气压增加有减小趋势;随气压的增加,透过率呈下降趋势,相应的CdTe吸收边向短波方向移动。采用衬底温度500℃,源温度620℃,在120℃的温差下,沉积时间4min上制备CdTe多晶薄膜,获得转换效率优良的结构为SnO2：F／CdS／CdTe／Au的集成电池。     

CdTe/CdS太阳电池I-V，C-V特性研究

测量了CdTe太阳电池器件从50kHz至1MHz频率范围的电容-电压特性，计算了吸收层的载流子浓度和空间电荷区的位置，电容-电压特性测试结果出现两个峰，峰特征与测试频率有关，用多结模型进行模拟分析，解释了实验结果.测量了电池从220K至300K的变温暗电流-电压特性，得出电池的反向暗饱和电流密度J₀和二级管理想因子A，分析了J₀，A随测量温度的变化,并讨论了电池器件的电流特性. 关键词： CdTe太阳电池 电流-电压特性 电容-电压特性     

CdTe太阳电池背接触层的XPS研究

采用共蒸发法在不同条件下制备了ZnTe和ZnTe∶Cu多晶薄膜,通过XRD和XPS研究了它们的结构和各元素的浓度分布。结果表明,不同衬底温度下沉积的薄膜,结构无明显变化,利用XPS溅射剖析获得了薄膜中各成分浓度随溅射时间变化的分布图,发现不同条件下制备的薄膜,溅射速率不同,各成分随溅射时间的变化也不相同。薄膜中Cu的浓度随溅射时间增加而快速增加,并达到一极大值,然后快速下降。根据Cu浓度的变化研究了ZnTe层对Cu原子的阻挡作用,通过对Cu浓度随时间变化分布图的比较,作者认为,用70 ℃制备ZnTe,而后在常温下制备ZnTe∶Cu的复合膜作为CdTe太阳电池的背接触层,能有效阻挡Cu原子的扩散,提高电池效率。     

后处理对近空间升华法制备CdS薄膜性能影响研究

将近空间升华法（CSS）沉积所得的CdS薄膜进行退火处理,利用XRD、SEM、暗电导温度关系研究不同退火条件对CdS多晶薄膜性能的影响.结果表明退火后CdS多晶薄膜在（002）面上具有择优取向;退火促使再结晶并促进晶粒长大;暗电导(darkσ)随退火温度增加而增加,暗电导激活能(Ea)随退火温度的增加而减少.最后得到较优化的退火条件,获得适合作为CdTe太阳电池窗口层的CdS薄膜.     

CdTe太阳能电池的制备及电子辐照对电池影响的研究

作者将用共蒸发法制备的ZnTe／ZnTe：Cu复合多晶薄膜作为背接触层，获得了转换效率为13．38％的CdTe多晶太阳能电池。用光强为100mW／cm^2的卤钨灯对电池光照7d后，发现性能无明显变化。该电池经能量为1．6MeV，辐照注量为10^13～10^15电子／cm^2的电子束辐照后，其性能有不同程度的下降，但经真空下150℃退火后，又恢复到接近辐照前的值。     

射频磁控溅射法制备ZnS多晶薄膜及其性质

实验采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积了ZnS多晶薄膜,研究了沉积气压、退火温度和衬底温度对ZnS薄膜质量的影响.利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的微结构,并计算了内应力值.通过紫外-可见光分光光度计测量了薄膜的透过谱,计算了Urbach能量和禁带宽度.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了薄膜的表面形貌.结果表明: 衬底温度为室温时沉积的ZnS薄膜具有较大的压应力,并且内应力值随着工作气压增大而增大,在300 ℃下进行退火处理后内应力松弛,衬底温度为350 ℃时制备的ZnS薄膜内应力小,透过率高,经300 ℃退火处理后结晶质量有所提高. 关键词： ZnS薄膜 射频磁控溅射 内应力     

掺杂石墨背接触层CdS/CdTe太阳电池的深能级瞬态谱

深能级中心能显著影响太阳电池性能.制作了以掺杂石墨为背接触层的CdS/CdTe薄膜太阳电池,用深能级瞬态谱研究了它们的深能级中心.共发现了6个深中心,确定了其中两个深中心的能级位置,分别是位于EC-0.223 eV的 E3和位于EV＋0.077 eV的H3.它们主要来源于Cd与Te的空位和间隙离子、O和Cl离子以及它们相互作用形成的复合体等.     

CdS多晶薄膜的制备及其性能的研究

采用化学池沉积法,同时在３种衬底上沉积ＣｄＳ薄膜,利用电镜,透射光谱,Ｘ射线衍射和微电流高阻计等方法对沉积膜进行了测试分析,算出ＣｄＳ薄膜的能隙宽度Ｅ０和电导激活能Ｅα。结果表明：沉积膜表观均匀,密实,结晶取向性以ＳｎＯ２玻片衬底为佳;     

退火对大面积CdTe多晶薄膜薄膜的影响

对近空间升华法制备的大面积(30×40 cm~2)CdTe多晶薄膜用不同方法进行退火处理,用XRD、C～V、I～V等研究了退火条件,退火方式对薄膜结构和器件性能的影响.结果表明:刚沉积的CdTe多晶薄膜呈立方相,沿着(111)方向择优取,向而退火后(111)(220)(311)等峰都有不同程度的增加.在纯氧气氛下,400℃退火还出现了新峰.随着退火温度的增加,电导激活能降低.经过连续退火装置在400℃下退火30分钟的电池,1/C~2和V成线性关系,具有较高的掺杂浓度、较理想的二极管因子和较高的转换效率.