Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 98

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 92 93 94 95 96 97 < 98 > 99 100 101 102 103 104 .. 177 >> Следующая

4.5.3 Удельное сопротивление CdS
Мареком [93] измерены различные параметры перехода в солнечных элементах на основе C112S—CdS при концентрации носителей в базовом слое (CdS), изменяющейся от 3-1016 до 4-1017 см-3 в зависимости от концентрации «замороженных» дефектов, образующих донорные уровни. Эти дефекты, препятствующие диффузии Си и CdS, оказывают также влияние на ширину обедненного слоя. При повышенной концентрации носителей в CdS происходит более сильная компенсация материала
9*
260
Глава 4
атомами Си, а протекание тока обусловливается в основном рекомбинационными процессами. При низких концентрациях носителей преобладающим механизмом протекания тока в освещенных элементах является туннелирование носителей при участии рекомбинационных центров. Подтверждением этих результатов служит уменьшение обратного тока насыщения и возрастание значений параметра а=(1 /nkT) при увеличении концентрации носителей.
Ротворф [42] отмечает, что при наличии низкоомного слоя CdS возможно ослабление поля в переходе, отрицательно сказывающееся на процессе собирания носителей заряда.
4.5.4 Легирование
Буньо и др. [104] исследовали пленки CuxS, легированные кадмием, цинком и индием, и установили, что параметр х возрастает прямо пропорционально числу атомов примеси, введенных в пленку в процессе ее осаждения. Приближение состава к стехиометрическому сопровождается улучшением электрических свойств.
Анализ экспериментальных данных показывает, что диффузия Си из CuxS в слой CdS после изготовления элементов приводит к превращению халькоцита в другие фазы сульфида меди с пониженным содержанием Си, в результате чего характеристики элементов резко ухудшаются. Партейн и Берченалл [91] полагают, что стабильность элементов можно повысить путем введения в CdS легирующих примесей, предотвращающих диффузию Си. Вехт [105] установил, что легирование CdS хлором усиливает диффузию меди. Согласно результатам Вудбери [106], при введении большого количества индия диффузия Ag в CdS ослабляется.
При продолжительной выдержке элементов в условиях, когда к ним приложено напряжение смещения, Палц и др. [89] наблюдали уменьшение не только тока короткого замыкания, но и коэффициента заполнения вольт-амперной характеристики. Снижение выходных параметров элементов связано с уменьшением шунтирующего сопротивления вследствие электрохимического разложения Cu2S (при наличии напряжения смещения или в режиме холостого хода), диффузии Си и образования включений меди в CdS. Легирование CdS примесями, вид которых точно не установлен, препятствовало выделению меди. В процессе ускоренных испытаний не обнаружено деградации характеристик элементов, содержащих слой легированного сульфида кадмия, в частности, не изменилось шунтирующее сопротивление RSh элементов, тогда как значение RSh нелегированных элементов уменьшилось с 5 до 0,1 кОм. Не наблюдалось также каких-либо изменений вольт-амперных характеристик легированных солнечных элементов, хотя характеристики нелегированных элементов
Солнечные элементы на основе сульфида меди
261
заметно деградировали. Легирование приводит к уменьшению ширины обедненного слоя, снижению удельного сопротивления CdS и незначительному повышению спектральной чувствительности элементов. Аналогичные результаты получены Луке и др. [107] при исследовании солнечных элементов на основе Cu2S— CdS со слоем легированного сульфида кадмия. Проведенные авторами измерения вольт-фарадных характеристик этих элементов показали, что по сравнению с нелегированными элементами ширина области пространственного заряда уменьшилась в 4 раза, концентрация доноров у границы раздела возросла в 16 раз, а концентрация доноров в объеме Cd(S повысилась в 50 раз. Отношение обратных токов насыщения легированны* и нелегированных элементов приблизительно равно отношению соответствующих значений электрической проводимости слоев.
Умаровым и др. [94] исследовано влияние концентрации легирующих примесей (In и Ga) в CdS в диапазоне 1012... ... 1017 см-3 на фотоэлектрические характеристики тонкопленочных солнечных элементов с гетеропереходом СщБ—CdS. Авторами обнаружено существование зависимости напряжения холостого хода Voc и спектральной чувствительности от уровня легирования. Изменения КПД и Voc элементов при вариациях концентрации примесей объясняются различиями в значениях последовательного и шунтирующего сопротивлений, а также обратного тока насыщения. Оптимальная концентрация легирующей примеси, обеспечивающая достижение максимального КПД, лежит в интервале 1015... 1016 см-3. Полученные авторами {94] значения напряжения холостого хода ~0,8 В существенно отличаются от значений 0,5... 0,55 В для элементов с нелегированным слоем CdS, приведенных другими авторами. Хилл [3] отмечает, что, хотя легирование икдием и способствует снижению удельного сопротивления CdS, выделение In на границах зерен вызывает уменьшение шунтирующего сопротивления, что особенно заметно проявляется в пленках небольшой толщины (<5 мкм). Создание структуры, состоящей из низкоомного слоя CdS, легированного CdCl2 (с переменной концентрацией примеси), и верхнего слоя чистого сульфида кадмия, улучшает свойства тыльного контакта и повышает фототок элементов [3]. Бодхрадж и др. [26] сообщали об изготовлении методом пульверизации с последующим пиролизом солнечных элементов со слоем CdS, неоднородно легированным алюминием, обладающих улучшенными фотоэлектрическими параметрами при более высокой стабильности характеристик перехода.
Предыдущая << 1 .. 92 93 94 95 96 97 < 98 > 99 100 101 102 103 104 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed