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激光技术 2023年第1期47卷 87-91页

作者：郑雨洁周彪杨秀涛张静全王文武张王志张洪国曾广根四川大学材料科学与工程学院成都610064 英飞睿(成都)微系统技术有限公司成都610299 江苏鹏举半导体设备技术有限公司南通226010

为了反映器件几何尺度上各个区域的性能分布,采用波长为852 nm且可调聚焦面积的激光束作用在cdte薄膜太阳电池的P-N结微区表面,产生定域诱导光致电流响应,并通过设置样品台的步进方式,得到了所测器件在几何面积范围内的微区光谱响应分布... 详细信息

为了反映器件几何尺度上各个区域的性能分布,采用波长为852 nm且可调聚焦面积的激光束作用在cdte薄膜太阳电池的P-N结微区表面,产生定域诱导光致电流响应,并通过设置样品台的步进方式,得到了所测器件在几何面积范围内的微区光谱响应分布图,获得更直观的器件电流分布均匀性和P-N结特性。结果表明,这种测试方式能够简化且低成本地建立与CdS/cdte异质结制作技术密切相关的沉积与后处理工艺参数和材料特性的联系,进而获得异质结界面分布均匀性与太阳电池电流-电压(I-V)特性参数均匀性的对应关系。该研究可为提高太阳电池的性能提供实验测试依据。

关键词：激光技术微区光谱响应激光诱导 cdte薄膜太阳电池

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化合物薄膜太阳电池若干问题研究

化合物薄膜太阳电池若干问题研究

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作者：霍晓旭复旦大学

学位级别：硕士

化合物薄膜太阳电池具有效率高、体积小、成本低廉等优点,是未来太阳电池发展的重要方向之一,但是现有的制备工艺和非环境友好材质问题在一定程度上制约了其实用进程。例如,在cdte薄膜太阳电池制备过程中,确定合适的CdCl2退火处理工艺... 详细信息

化合物薄膜太阳电池具有效率高、体积小、成本低廉等优点,是未来太阳电池发展的重要方向之一,但是现有的制备工艺和非环境友好材质问题在一定程度上制约了其实用进程。例如,在cdte薄膜太阳电池制备过程中,确定合适的CdCl2退火处理工艺是获得高性能电池的关键步骤。而对于铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池,开发环境友好的缓冲层材料是重要环节。本文主要选取cdte电池作为研究对象,分别采用溅射和近空间升华法制备了cdte薄膜,详细研究了CdCl2处理对薄膜性能的影响,具体研究结果如下：首先采用射频磁控溅射法制备了cdte/CdS薄膜,通过多种表征测试手段(***、Raman等)分析讨论了不同CdCl2退火处理温度对薄膜性能的影响。XRD和SEM结果显示,退火处理后薄膜的结晶度和晶粒尺寸得到明显改善。利用透射光谱求得cdte薄膜的禁带宽度约为1.5eV,与理论值相符。Raman光谱表明：在较低温度下退火时,cdte薄膜在一定程度上呈现cdte团簇的择优取向;当退火温度达到420℃时,有Te析出物在cdte薄膜表面出现。利用380℃退火后的cdte薄膜制备出了转换效率为8.1%的薄膜太阳电池。其次,分别采用近空间升华和射频磁控溅射法制备了cdte薄膜,对比了湿法CdCl2退火处理对两种不同方法制备的cdte薄膜结构、表面形貌、光学性能和电池转换效率的影响。两种方法制备的cdte薄膜经退火处理后具有更大的晶粒尺寸和更好的结晶特性。溅射法制备的cdte薄膜经历退火处理后,其对应的衍射光谱中(422)峰相比于(511)衍射峰具有明显的择优生长取向;然而,对于近空间升华法制备的cdte薄膜,退火后二者几乎具有相同的变化趋势。除此之外,近空间升华法制备的cdte薄膜的光学透过率明显低于溅射法制备的cdte薄膜。采用近空间升华法制备的cdte电池的光电转换效率为7.3%,而溅射法制备的cdte电池的效率为2.6%。最后,介绍了Zn1-xMgxO薄膜的常用制备方法及相关特性,展望了无镉缓冲层的发展前景,并指出了现阶段无镉缓冲层在大规模工业化应用中亟需解决的问题。紧接着采用超声喷雾热解法制备了Zn1-xMgx0薄膜,研究了衬底温度对成膜性能的影响。

关键词：射频磁控溅射法近空间升华法 cdte薄膜太阳电池无镉缓冲层

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碲化镉太阳电池及相关薄膜的电子辐照特性研究

碲化镉太阳电池及相关薄膜的电子辐照特性研究

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作者：付浪四川大学

学位级别：硕士

对SnO2:F、ZnTe:Cu化合物半导体多晶薄膜和CdS/cdte多晶薄膜太阳电池进行电子辐照,研究辐照能量、注量对薄膜性质和器件性能的影响,可明晰多晶薄膜和器件的损伤机制,这对发展新型抗辐照、稳定和低质量功率比的空间太阳电池有重要意义。... 详细信息

对SnO2:F、ZnTe:Cu化合物半导体多晶薄膜和CdS/cdte多晶薄膜太阳电池进行电子辐照,研究辐照能量、注量对薄膜性质和器件性能的影响,可明晰多晶薄膜和器件的损伤机制,这对发展新型抗辐照、稳定和低质量功率比的空间太阳电池有重要意义。对化合物半导体多晶薄膜的电子辐照研究结果表明,SnO2:F薄膜在受到1MeV不同注量的电子辐照后,除了霍尔系数在辐照后出现增长的趋势外,载流子浓度和迁移率均减小,出现了非线性的变化趋势。而ZnTe:Cu薄膜受到电子辐照后,迁移率及霍尔系数都明显降低,当辐照注量达到1x1016cm-2时,衰降97.8%,载流子浓度随着辐照注量的增大而大幅度增大。对碲化镉多晶薄膜太阳电池进行了不同注量的1MeV电子辐照,结果表明:开路电压与辐照注量基本无关,玻璃辐照变色导致电池短路电流密度降低,辐照可能导致边缘短路加剧,这些因素共同导致辐照后样品转换效率降低;辐照前后电池的二极管理想因子无明显改变,均在2.3-3之间。辐照后的样品在正向偏压超过1伏时,电池电容比辐照前减小约1nF/cm2。对碲化镉多晶薄膜太阳电池进行了不同注量的0.5MeV电子辐照,结果表明:在正向偏压超过1.0伏时,样品受到低注量电子入射后,电池电容比辐照前减小了约0.01nF/cm2。当辐照注量增大后,辐照后的电池电容较辐照前大,增幅随着辐照注量增大而减小。当注量达到1x1016/cm2时,增幅突然增大。电池受辐照后带隙状态密度明显减小,当辐照注量为1.5x1013/cm2时,电池受辐照后NDL比辐照前NDL减小了约3x1013/cm3,随着辐照注量的增大,增幅出现无规律变化。太阳电池的抗辐照性能不但与材料的结构性质有关,也与器件的结构和制备工艺有关。

关键词： cdte薄膜太阳电池电子辐照霍尔系数载流子浓度迁移率

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VSe_2薄膜的光电性质及背接触特性的研究

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无机材料学报 2013年第3期28卷 312-316页

作者：杨镓溢高静静王文武曾广根李卫冯良桓张静全武丽丽黎兵四川大学材料科学与工程学院成都610064

采用电子束蒸发法制备VSe2薄膜并进行退火处理,通过XRD、SEM、透过谱、Hall效应、电导率–温度关系等表征了薄膜的结构、形貌、光学和电学性质,用半导体特性测试仪研究了VSe2薄膜的背接触特性。结果表明:VSe2薄膜在一定的退火温度下结... 详细信息

采用电子束蒸发法制备VSe2薄膜并进行退火处理,通过XRD、SEM、透过谱、Hall效应、电导率–温度关系等表征了薄膜的结构、形貌、光学和电学性质,用半导体特性测试仪研究了VSe2薄膜的背接触特性。结果表明:VSe2薄膜在一定的退火温度下结晶并呈稳定的六方相,VSe2薄膜为p型直接禁带跃迁材料,光能隙约2.35 eV。将VSe2作为背接触层应用于cdte多晶薄膜太阳电池,消除了roll-over现象,有效提高了器件性能。

关键词：背接触 VSe2薄膜 cdte薄膜太阳电池

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