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Ar-CdCl_2热处理和稀土Nd掺杂对cds/cdte复合薄膜结构及其光学性能的影响

真空科学与技术学报 2015年第3期35卷 271-275页

作者：李忠贤王呼生邹凯薛康张海霞鲍秀珍何佳周涛内蒙古医科大学物理教研室呼和浩特010021 内蒙古自治区高等学校半导体光伏技术重点实验室呼和浩特010021 内蒙古医科大学计算机信息学院呼和浩特010021 内蒙古大学物理科学与技术学院呼和浩特010021

在TCO玻璃衬底上依次采用化学水浴法和真空热蒸发工艺沉积cds、cdte薄膜,并在不同条件下进行热处理,制备了cds/cdte异质结复合薄膜。通过X射线衍射、扫描电镜,紫外-可见(U-V)透射光谱研究了不同温度下稀土Nd掺杂以及Ar-CdCl2热处理对薄... 详细信息

在TCO玻璃衬底上依次采用化学水浴法和真空热蒸发工艺沉积cds、cdte薄膜,并在不同条件下进行热处理,制备了cds/cdte异质结复合薄膜。通过X射线衍射、扫描电镜,紫外-可见(U-V)透射光谱研究了不同温度下稀土Nd掺杂以及Ar-CdCl2热处理对薄膜结构、形貌和光学性能的影响。结果表明:不同条件下制备的薄膜均具有(111)晶面择优取向;样品表面形貌在不同条件下热处理后存在剧烈的差异,随着热处理温度的升高,薄膜晶粒增大;掺入Nd并在Ar-CdCl2氛围下热处理后,薄膜致密且粒径均匀,粒径明显增大,其(111)晶面的择优取向进一步增强。U-V透射光谱分析表明,Ar气氛下热处理对改善薄膜的光吸收作用并不明显,但掺Nd和在Ar-CdCl2氛围下热处理均可明显增强薄膜的光吸收性能,这对于提高太阳电池的光谱响应是非常有利的。

关键词： cds/cdte 热处理 Nd掺杂光学性能

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Power Conversion Enhancement of cds/cdte Solar Cell Interconnected with Tunnel Diode

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Circuits and Systems 2012年第3期3卷 230-237页

作者： Wagah F. Mohammed Omar Daoud Munther Al-Tikriti Communications and Electronics Department Faculty of Engineering Philadelphia University Amman Jordan

One of the most promising solar cell devices is cadmium telluride (cdte) based. These cells however, have their own problems of stability and degradation in efficiency. Measurements show that cds/cdte solar cell has high series resistance which degrades the performance of solar cell energy conversion. Both active layers (cds and cdte) had been fabricated by thermal evaporation and tested individually. It was found that cds window layer of 300 nm have the lowest series resistance with maximum light absorption. While 5 - 7 μm cdte absorber layer absorbed more than 90% of the incident light with minimum series resistance. A complete cds/cdte solar cell was fabricated and tested. It was found that deposited cell without heat treatment shows that the short circuit current increment decreases as the light intensity increases. This type of deposited cell has low conversion efficiency. The energy conversion efficiency was improved by heat treatment, depositing heavily doped layer at the back of the cell and minimizing the contact resistivity by depositing material with resistivity less than 1 m??cm2. All these modifications were not enough because the back contact is non-ohmic. Tunnel diode of cdte (p++)/cds (n++) was deposited in the back of the cell. The energy conversion efficiency was improved by more than 7%.

关键词： cds/cdte Solar Cells Energy Conversion Efficiency

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cds/cdte异质结-液晶型非相干-相干图像转换光阀的研究

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物理学报 1983年第10期 1311-1318页

作者：钟启明赵焕卿贾玉润章志鸣复旦大学物理系

本文报道了用cds/cdte光敏薄膜异质结和扭曲向列相液晶所构成的交流图像转换光阀的研制结果,讨论了组成光阀的各膜层参数对光阀性能的影响,分析表明,光阀性能的提高不仅有赖于各膜层的参数,而且和这些参数之间的匹配密切相关。

关键词：异质结液晶层结电容半导体结 cds/cdte 光阀 cdte 图像转换

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可再生能源文献信息：cds／cdte太阳能电池入射光波长的变化

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可再生能源 2002年第4期20卷 38-38页

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脉冲偏压对脉冲激光沉积法制备的cdte薄膜及其太阳电池的影响研究

脉冲偏压对脉冲激光沉积法制备的CdTe薄膜及其太阳电池的影响研究

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作者：王丹四川大学

学位级别：硕士

Cd Te是一种典型的Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物,为闪锌矿面心立方晶体结构。Cd Te在室温下的直接带隙为1.45 e V,电子与空穴的有效质量(27)0.158))。Cd Te作为太阳电池的吸收层,扮演着十分重要的角色。脉冲偏压电源的引入会改变薄膜的沉积机制... 详细信息

Cd Te是一种典型的Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物,为闪锌矿面心立方晶体结构。Cd Te在室温下的直接带隙为1.45 e V,电子与空穴的有效质量(27)0.158))。Cd Te作为太阳电池的吸收层,扮演着十分重要的角色。脉冲偏压电源的引入会改变薄膜的沉积机制,使其从热力学上恒定稳定的状态转变为远离平衡态,给脉冲激v光沉积薄膜带来常规方法所不具备的沉积特性,有利于对薄膜质量进行调控。本工作有两个创新之处:1)Cd S/Cd Te异质结薄膜太阳电池的窗口层、吸收层均在脉冲激光沉积系统中制备,且无外加气氛;2)我们提出了一种提高Cd Te薄膜太阳电池效率的新方法。引入新颖的条件参数—脉冲偏压,对Cd Te膜层进行了改性,从而使得所得器件的性能得到提升。主要内容如下:1.依据前期对脉冲激光沉积制备的Cd S及Cd Te单层膜的研究,我们确定了制备窗口层和吸收层时的衬底温度分别为325°C和400°C。同时设定了沉积气压,通过台阶仪得出沉积不同类型薄膜的沉积速率,设定所制备器件结构及各层厚度为FTO/Cd S(80 nm)/Cd Te(2.4μm)/Au(150 nm)。2.引入脉冲偏压电源,研究其对Cd Te薄膜性质及电池性能的影响。脉冲偏压电源具有两个重要参数:占空比和脉冲偏压。我们在第三章首先研究占空比对Cd Te薄膜性质的影响。样品的4个组具体所指:a)0V,0%,b)750V,0%,c)750V,30%和d)750V,60%。a组作为空白对照组,b、c、d设置占空比梯度。研究表明,随着占空比的增加,Cd Te薄膜的沉积速率逐渐下降。XRD结果显示,Cd Te薄膜的结晶性随着占空比的增加先上升后下降,在30%占空比条件下具有最佳的结晶性。此外,拉曼散射峰的尖锐情况随占空比的变化并不显著,但当占空比为30%时,散射峰出现蓝移,表明有应力/应变的释放,这与XRD中的结果相一致。通过观察Cd Te薄膜的表面形貌,表明随着占空比的增加,大晶粒逐渐增多,薄膜生长质量得到改善。原子力显微镜与扫描电镜的结果相呼应。薄膜的光学性质也受占空比的显著影响,引入占空比之后,制备的Cd Te薄膜的带隙有所上升,在30%占空比得到最大带隙宽度,为1.50 e V,而带隙的变化对于最终得到的器件性能影响巨大。进一步在a,d的基础上进行Cd Te薄膜太阳电池的制备,结果表明,30%占空比下器件的性能下相对空白组有明显改善。3.在第四章通过脉冲激光沉积法制备具有梯度偏压为0,500,750和1000V的Cd Te薄膜。采用XRD、Raman、SEM、UV-Vis分光光度计对不同脉冲偏压下沉积的Cd Te薄膜的晶体结构、振动模式、薄膜表面形貌及其光学性质进行了研究。XRD衍射结果表明,制备的Cd Te薄膜具有较强的(111)晶面择优取向并且是立方闪锌矿结构。透射光谱表明,随着脉冲偏压的增加,Cd Te薄膜的吸收逐渐向长波方向移动,光学带隙从1.52 e V减小到1.49 e V。4.在不同的脉冲偏压下我们进一步制备了FTO/Cd S/Cd Te/Au结构的异质结薄膜太阳电池,其效率从2.29%提升至6.07%,脉冲偏电压效果显著。我们证实了脉冲偏压对Cd Te薄膜太阳电池性能的优化作用,这对后续进一步的研究应用意义非凡。

关键词：脉冲激光沉积 cds/cdte 占空比脉冲偏压

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cds纳米薄膜的制备及cds复合薄膜在太阳能电池中的应用

CdS纳米薄膜的制备及CdS复合薄膜在太阳能电池中的应用

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作者：欧阳珉路华中师范大学

学位级别：硕士

煤、石油和天然气等传统非再生能源在我们的生活中起到了非常大的作用,但是由于这些能源储量有限,还会带来环境问题,使得人们越来越关注新能源的开发和利用。其中,太阳能电池作为一种清洁的新能源而倍受青睐。硫化镉(cds)作为一种n型... 详细信息

煤、石油和天然气等传统非再生能源在我们的生活中起到了非常大的作用,但是由于这些能源储量有限,还会带来环境问题,使得人们越来越关注新能源的开发和利用。其中,太阳能电池作为一种清洁的新能源而倍受青睐。硫化镉(cds)作为一种n型半导体,其禁带宽度为2.42eV,非常适合作为异质结薄膜太阳能电池的窗口材料。同时由于cds薄膜易于制备、成本低廉,使其成为太阳能电池研究中的热点。本文主要包括两部分内容:一、采用水热法制备了cds薄膜,并研究了各种反应条件对cds薄膜生长的影响。二、将cds薄膜与CuO、cdte和p型硅片复合,组装成异质结薄膜太阳能电池,并测定了电池的性能。在第一部分内容中,采用化学水浴(CBD)法在乙酸镉、硫脲和氨水的溶液体系中制备出cds薄膜。通过改变实验条件,研究了乙酸镉、硫脲的初始浓度、pH值、温度等因素对cds薄膜生长的影响。还通过XRD、SEM、紫外可见吸收光谱等各种表征手段研究了cds薄膜的内部结构和性能,并通过实验总结出了水热法制备cds薄膜的最佳条件,并制备出均匀、致密、厚度可控的cds薄膜。在第二部分内容中,采用CBD法和电沉积法制备了cds/CuO、cds/cdte和cds/p-Si薄膜,并组装成异质结薄膜太阳能电池,并测试了太阳能电池的性能,分别得到了光电转换效率最大为0.05%、1.137%和1.38×10%的异质结薄膜太阳能电池。同时通过改变薄膜的厚度,测试了不同厚度的窗口层和吸收层对太阳能电池性能的影响。

关键词： cds薄膜 CBD法 cds/Cu2O cds/cdte cds/p-Si 太阳能电池

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