DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.06

Гнучкі тонкі плівки для сонячних елементів на сульфіді кадмію

Roman Zaitsev, Maksim Khrypunov, Michailo Kirichenko, Irina Khrypunova

Анотація


З метою створення економічної, придатної для широкомасштабного застосування технології формування шару широкозонного «вікна» для тонкоплівкових фотоелектричних перетворювачів на основі сульфіду та телуриду кадмію були проведені експериментальні дослідження впливу температури осадження плівок сульфіду кадмію, отриманих методом магнетронного розпилення на постійному струмі, на їх оптичні властивості і кристалічну структуру. Методом двоканальної оптичної спектроскопії встановлено, що осадження плівок сульфіду кадмію при температурі 160 °С дозволяє формувати шари з шириною забороненої зони 1,41 еВ, що наближається до значення, характерного для монокристалів, і густиною потоку фотонів, що проходять через шар сульфіду кадмію в спектральному інтервалі фоточутливості телуриду кадмію, на рівні 37,0 Вт·нм·см2.


Ключові слова


плівки на сульфіді кадмію; метод магнетронного розпилення на постійному струмі; оптичні втрати; ширина забороненої зони; кристалічна структура

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Han, J., Spanheimer, C., Haindl, G., Ganhua, Fu, Krishnakumar, V., Schaffner, J., Fan, C., Zhao, K., Klein, A., Jaegermann, W. Optimized chemical bath deposited cds layers for the improvement of cdte solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2011, 95(3), 816 – 820, doi: 10.1016/j.solmat.2010.10.027.

Liu, P., Singh, V. P., Jarro, C. A., Rajaputra, S. Cadmium sulfide nanowires for the window semiconductor layer in thin film CdS-CdTe solar cells. Nanotechnology, 2011, 14(22), 1-9, doi: 10.1088/0957-4484/22/14/145304.

Rubio, S., Plaza, J. L., Dieguez, E. Influence of CdS deposition technique for CdS/CdTe solar cells. Journal of Crystal Growth, 2014, 401, 550-553, doi: 10.1016/j.jcrysgro.2014.03.032.

Jaber, A. Y., Aida, M. S., Benghanem, M., Abdelaziz, A. A. Influence of substrate temperature on thermally evaporated CdS thin film properties. Journal of Alloys and Compounds, 2012, 529, 63-68, doi: 10.1016/j.jallcom.2012.03.093.

Lisco, F., Kaminski, P. M., Abbas, A., Bass, K., Bowers, J. W., Claudio, G., Losundro, M., Walls, J. M. The structural properties of CdS deposited by chemical bath deposition and pulsed direct current magnetron sputtering. Thin Solid Films, 2015, 582, 323- 327, doi: 10.1016/j.tsf.2014.11.062.

Krishnakumar, V., Späth, B., Drost, C., Kraft, C., Siepchen, B., Delahoy, A., Tan, X., Chin, K., Peng, S., Hirsch, D., Zywitzki, O., Modes, T., Morgner, H. Close spaced sublimation deposition of CdTe layers with process gas oxygen for thin film solar cells. Thin Solid Films, 2017, 633, 112-117, doi: 10.1016/j.tsf.2016.10.009.

Khrypunov, G., Romeo, A., Kurtzesau, F., Batzner, D. L., Zogg, H., Tiwari, A. N. Recent developments in evaporated CdTe solar cells. Solar Energy Materials & Solar Cells, 2006, 90(6), 664-677, doi: 10.1016/j.solmat.2005.04.003.

Kuzmichyov, A. I. Magnetron spraying systems. Introduction to physics and technology of magnetron dispersion. Kiev: "Avers", 2008, Book 1, 244.

Klochko, N. P., Khrypunov, G. S., Myagchenko, Y. O., Melnychuk, E. E., Kopach, V. R., Klepikova, K. S., Lyubov, V. M., Kopach, A. V. Electrodeposited zinc oxide arrays with the moth-eye effect. Semiconductors, 2014, 48, 531-537, doi: 10.1134/S1063782614040162.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Han, J. Optimized chemical bath deposited cds layers for the improvement of cdte solar cells / J. Han, C. Spanheimer, G. Haindl, Fu Ganhua, V. Krishnakumar, J. Schaffner, C. Fan, K. Zhao, A. Klein, W. Jaegermann // Solar Energy Materials and Solar Cells. – 2011. – 95(3). – 816 – 820. – doi: 10.1016/j.solmat.2010.10.027.
  2. Liu, P. Cadmium sulfide nanowires for the window semiconductor layer in thin film CdS-CdTe solar cells / P. Liu, V. P. Singh, C. A. Jarro, S. Rajaputra // Nanotechnology. – 2011. – 14(22). – 1-9. – doi: 10.1088/0957-4484/22/14/145304.
  3. Rubio, S. Influence of CdS deposition technique for CdS/CdTe solar cells / S. Rubio , J. L. Plaza , E. Dieguez  // Journal of Crystal Growth. – 2014. – 401. – 550-553. – doi: 10.1016/j.jcrysgro.2014.03.032.
  4. Jaber, A. Y. Influence of substrate temperature on thermally evaporated CdS thin film properties / A. Y. Jaber, M. S. Aida, M. Benghanem, A. A. Abdelaziz // Journal of Alloys and Compounds. – 2012. – 529. – 63-68. – doi: 10.1016/j.jallcom.2012.03.093.
  5. Lisco, F. The structural properties of CdS deposited by chemical bath deposition and pulsed direct current magnetron sputtering / F. Lisco, P. M. Kaminski, A. Abbas, K. Bass, J. W. Bowers, G. Claudio, M. Losundro, J. M. Walls // Thin Solid Films. – 2015. – 582. – 323- 327. – doi: 10.1016/j.tsf.2014.11.062.
  6. Krishnakumar, V. Close spaced sublimation deposition of CdTe layers with process gas oxygen for thin film solar cells / V. Krishnakumar, B. Späth, C. Drost, C. Kraft, B. Siepchen, A. Delahoy, X. Tan, K. Chin, S. Peng, D. Hirsch, O. Zywitzki, T. Modes, H. Morgner // Thin Solid Films. – 2017. – 633. – 112-117. – doi: 10.1016/j.tsf.2016.10.009.
  7. Khrypunov, G. Recent developments in evaporated CdTe solar cells / G. Khrypunov, A. Romeo, F. Kurtzesau, D. L. Batzner, H. Zogg, A. N. Tiwari // Solar Energy Materials & Solar Cells. – 2006. – 90(6). – 664-677. – doi: 10.1016/j.solmat.2005.04.003.
  8. Kuzmichyov, A. I. Magnetron spraying systems. Introduction to physics and technology of magnetron dispersion / A. I. Kuzmichyov. Kiev: "Avers". 2008. – Book 1. – 244.
  9. Klochko, N. P. Electrodeposited zinc oxide arrays with the moth-eye effect / N. P. Klochko, G. S. Khrypunov, Y. O. Myagchenko, E. E. Melnychuk, V. R. Kopach, K. S. Klepikova, V. M. Lyubov, A. V. Kopach // Semiconductors. – 2014. – 48. – 531-537. – doi: 10.1134/S1063782614040162.