Солнечные элементы: Теория и эксперимент - Фаренбрух А.
Скачать (прямая ссылка):
р-Si _ 1019 А1 Активный Ю"6 Berger, 1972
p-Si - 1015 А1 ” 5 ¦ 10”4 Ting, Chen, 1971
p-Si 0,5 - А1 ” 10"3 Hooper, 1965**
p-Si 10"3 - А1 10"6 Sello, 1968
p-Si 2 — Ni Пассивный Низкое значение Kukulka, 1978 (с использованием р+-слоя)
p-Si Любое Pt-PtSi Наблюдается термо-ЭДС 10“4 Lepselter, Andrews, 1968 (барьер Шоттки малой высоты)
n-Si 5 -10— 3 - Al Пассивный 4 10"3 Hooper, 1965
n-Si - 1019 Ag-Pd-Ti ” - Bickler e. a., 1978
n-Si — 2-Ю20 Al ” 8-10"7 Ting, Chen, 1971
n-Si - - Ni-Pd2Si - Coleman e. a., 1978
p-GaAs од - Ag-ln-Zn Активный 10_4 5 Cox, Strack, 1967
n-GaAs — 2-1016 Ni-AuGe-Ni ” 8 10 Heime e. a., 1974
«-GaAs - 21018 Ni-AuGe-Ni 10"6 ¦To же
n- GaAs 2,6 - Ag-In-Ge ” <1<Г3 Cox, Strack, 1967
p-InP 1-10 - Au-Zn-Au ” 10-3 Theile.a.,1977
n-InP - 1015 Ag-Sn-In ” <10-4 Mills, Hartnagel, 1975
p-CdTe 1-10 - Au-Cu - 0,2 Anthony e. a., 1981
n-CdTe >1016 In Активный или омический To же
л-CdS Любое — In Омический — Thompson, Cornwall, 1972
* Материал, указанный последним, непосредственно прилегает к полупроводнику.
** Имеются также данные [Hooper, 1965] по рсо для контактов из Al, V, Mo, Ni, Со и хромеля на Si п- и р-типов проводимости с различным удельным сопротивлением.
Рис. 2.45. Различные схемы измерения контактного сопротивления:
а - четырехзондовый метод; б - двухзондовый, в - трехзондовый (площадь контакта равна сумме площадей участков 1 и 3); г - метод измерений с использованием системы контактов круглой формы; д - измерение длины токопроводящего участка образца; е - измерение и расчет по аналогии с линией передачи
го сопротивления сопряжены с определенными трудностями, которые оказываются наиболее существенными при его малых значениях (типичных для сетчатых контактов солнечных элементов). Некоторые из методов его измерения перечислены здесь, а соответствующие схемы измерений изображены на рис. 2.45.
1. Сравнение результатов измерений двух- и четырехзондовыми методами. Значение рс можно определить исходя иэ результатов измерений объемного удельного сопротивления р двух- и четырехзондовыми методами (2Rc = /?4 - Ri). Чувствительность метода существенно зависит от погрешности измерений р. Если контакты обладают частично выпрямляющими свойствами, то для каждого из них можно измерить лишь обратную ветвь вольт-амперной характеристики.
2. Трехзондовый метод. С его помощью можно легко измерить прямую и обратную ветви вольт-амперной характеристики контакта. Чувствительность метода зависит от геометрических параметров головки и зондов, используемых в схеме измерений, и, вероятно, от наличия на поверхности между контактами электропроводящих пленок.
3. Измерение рс при создании на поверхности полупроводника системы контактов круглой формы. При использовании этого метода [Сох, Strack, 1967] на одной стороне тонкой полупроводниковой пластины создают несколько небольших контактов в виде дисков различного диаметра d, а на другую наносят сплошной контакт. В предельном случае при малых размерах дисков и больших размерах пластины полное сопротивление R
117
представляют в виде
R = V/I= (р/ (nd)) tg~1 (4 t/d) +4pcl(nd)2 +R0,
(2.86)
где p — объемное удельное сопротивление; t — толщина пластины; i?0 учитывает остальные виды сопротивлений, не зависящих от d. При малых d, когда значение R определяется в основном рс, сопоставление результатов измерений при различных d позволяет определить даже очень малые значения рс (около 10-4 Ом-см2). Усовершенствование этого метода [Heime е. а., 1974] позволило измерить у контактов к и-GaAs на основе Ni — AuGe — Ni значения рс вплоть до 10” 6 Ом • см2.
4. Измерение длины токопроводящего участка образца. При использовании этого метода [Mengali, Seiler, 1962] создают большое количество равноудаленных контактов и через два внешних контакта пропускают ток (рис. 2.45,d). Если построить зависимость напряжения между одним из внешних и каждым промежуточным контактами от расстояния между ними (тангенс угла наклона зтой зависимости пропорционален произведению /р) и экстраполировать ее до точки V= 0, то можно найти длину xt токопроводящего участка, заключенного между внешними контактами. Сопротивление контакта находится затем с помощью соотношения рс = =pxt.
5. Пленка и контакты - аНйлог линии передачи [Berger, 1972; Ting, Chen, 1971]. Распределение тока в контактах, нанесенных на тонкую пленку со слоевым сопротивлением расположенную на диэлектрической подложке, можно определить таким же способом, как и для воздушной линии. Полное характеристическое сопротивление Z определяется из соотношения Z = (RalPc) ^2/w, где w — ширина контакта, а постоянная затухания процесса а = (R* /рс) 1/2. Измеряемое контактное сопротивление Rc может быть представлено в виде Rc = Zcih(ad), где d — длина контакта.
6. Измерение магнетосопротивления. Для нахождения значений рс, составляющих не менее 0,5% полного сопротивления, можно использовать зависимость магнетосопротивления от направления приложения магнитного поля по отношению к протекающему току [Gutai, Mojzes, 197Ц.
Рассмотрим теперь вопрос о свойствах контактов в связи с созданием солнечных элементов. Необходимо обеспечить выполнение следующих требований.
