Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.
Скачать (прямая ссылка):
Данные, приведенные в табл. 3.2, позволяют сравнить свойства полупроводниковых пленок, осаждаемых различными методами.
3.3 Прозрачные проводящие оксиды
Тонкие прозрачные проводящие оксидные пленки уже на протяжении многих лет успешно применяются в различных областях техники. Они служат нагревательными элементами в системах, предотвращающих обледенение и запотевание стекол в самолетах; их наносят в качестве покрытий, уменьшающих статический электрический заряд, накапливающийся на панелях измерительных приборов; на их основе создают электрические контакты к жидким кристаллам, а также электрохром-ные и электролюминесцентные индикаторы для дисплеев. Высокая отражательная способность в инфракрасной области в сочетании с хорошей прозрачностью в видимой области спектра позволяет использовать такие пленки в качестве тепловых зеркал. Возобновившийся в последние годы исследовательский интерес к пленкам такого типа связан с возможностью изготовления на их основе высокоэффективных стабильных солнечных элементов большой площади.
186
Глава 3
Таблица 3.2. Типичные характеристики полупроводниковых пленок,
ВИ — вакуумное испарение, ГТО — газотранспортное осаждение, ГТОКО — газотранспорт распыление, МЛЭ — молекулярно-лучевая эпитаксия, О — окунание, ОМИП — осаждение сение слоев поликристаллического кремния на керамические подложки, ПП — пульвери реакция замещения в твердой фазе, ТП—трафаретная печать, ХОПМОС—химическое из паровой фазы, ЭГДО — электрогидродинамическое осаждение, ЭЛО — электролитиче А — аморфная структура, П — поликристаллическая структура, Э — эпитаксиальный
Материал Метод осаждения 7П. °С Кристаллическая структура Размер зерен, мкм
Si ХОПФ 600 .. . 750 П, ориентация <по>-> <100)-> <111> 0,03
>900 п 1 ... 5
ВИ >500 П, (111) _L плоскости подложки 0,5 ... 5
ИР 800 .. . 900 П —
>900 П, ориентация <ш> —
пккп — П, ось текстуры (по> ~103
ОМИП — п 1 ... 5
ЭЛО — п ~102
ЭГДО Низкая температура п ~2
Физические свойства тонких пленок
187
применяемых для изготовления тонкопленочных солнечных элементов
ное осаждение в квазизамкнутом объеме, ДИ — дискретное испарение, ИР — ионное на многократно используемые подложки, ОР — осаждение из раствора, ПККП — нане-зация с последующим пиролизом, ПРО — планарное реактивное осаждение, РЗТФ --осаждение из паров металлорганических соединений, ХОПФ — химическое осаждение ское осаждение, ЭОГС — эпитаксиальное осаждение методом «горячих стенок» слой, Ти — температура испарителя, 7’п— температура подложки
Подвижность носителей jli. см2/(В - с) Концентрация электронов п или дырок р, см~3 Удельное сопротивление р, Ом-см Примечания Литера- тура
106 Направление ориентации зависит от температуры; тип проводимости и электропроводность определяются видом и концентрацией легирующей примеси [3, 7. 12. 13]
Эпитаксиальный рост на рекристаллизо-ванном металлургическом Si при Тп = = 1150 °С [10, 14]
0,3 1016 103 Нитевидные столбчатые зерна [17—20]
16 ю20 3- ю-3 Аморфная структура при Гп < < 800 °С [21-24]
256 1017 ... ю18 -ю-1
— — — Подложка из муллита [25—27]
— — — Подложка из муллита; столбчатые зерна [28, 29]
— — — Подложка из Ag, Та, Мо или графита [30]
— — — При высоких Ти размер зерен ~ 30 мкм 1 [31]
188
Глава 3
Материал Метод осаждения та- °С Кристаллическая структура Размер зерен, мкм
CdSe ви 200 .. . 500 П, 60 % — гексагональная фаза, 40% — кубическая
ИР <400 П, ориентация (0001)
пп 200 .. . 300 П, гексагональная —
ОР — П, кубическая, кубическая + гексагональная 0,05 ... 0,2
CdTe ви 150 .. . 250 П, гексагональная
ИР -100 П, кубическая + гексагональная
гто 500 .. . 600 П 20 ... 50
гтоко — П 20 ... 50
тп — П, кубическая -10
эогс -500 П —
Физические свойства тонких пленок
189
Продолжение
Подвижность носителей jx, см2/(Вс) Концентрация электронов п или дырок р, см-3 Удельное сопротивление р. Ом-см Примечания Литера- тура
Ю20 <107 Гексагональная структура при Гп, равной комнатной температуре; эпитаксиальный рост (0001) CdSe || (0001) А1203 при ГП~580°С, CdSe—Ge при Гп =¦ 300 . . . 450°С [32—37]
ю7... ю9 Эпитаксиальный рост (0001) CdSe \\ (0001) АШч при Гп > 400 °С [38—40]
— — — [41]
1 ... 10 5-1017 . . . 5-1018 108 . . . 109 Высокая фотопроводимость [41, 45, 46]
106 . . . 108 Кубическая структура при Гп, равной комнатной температуре [63, 64]
106 ... ю8 При использовании дзух мишеней из Cd и CdTe при Гп « « 20 °С образуется гексагональная структура, при Гп « 350 °С — кубическая [63, 65, 66]
20 ... 30 3-1013 105 [68]
ю-3... 1 5-1015 — Эпитаксиальный рост на монокристалл и ческом CdTe [63, 70—72]
— — 0,1 ... 1 [73, 74]
54 ... 69 1017 ' [67]
190
Глава 3
Материал Метод осаждения V °с Кристаллическая структура Размер зерен, мкм
InP ВИ -225 п >1
ХОПФ <550 П, разориентиро-ванные зерна
хопмос 500 .. . 700 Э —
ПРО 280 Э 40
ZII3P 2 ВИ -200 П, ориентированные зерна 1 ... 2
ХОПФ 600 — —
GaAs ХОПФ -700 П, ориентированные зерна 5 . . . 10
хопмос — П, сфалерит 200 .. . 500
