Уперше шляхом аналітичної обробки експериментальних світлових вольт-амперних характеристик сонячних елементів ITO/CdS/CdTe/Cu/Au показано, що у процесі "хлоридної" обробки (ХО) максимальний коефіцієнт корисної дії спостерігається у разі товщини хлориду кадмію, яка одночасно забезпечує досягнення мінімальних значень послідовного електроопору та щільності діодного струму насичення. Запропоновано фізичні механізми, які визначають ефективність ХО.

Встановлено, що за стаціонарних умов співвідношення для електронної та діркової рекомбінації повинні тотожно збігатися для будь-якого механізму рекомбінації. Доведено, що у біполярних напівпровідниках час життя носіїв можна ввести тільки у режимі квазінейтральності, коли для електронів і дірок існує єдиний час життя. Вперше показано, що за наявності температурного поля у напівпровіднику, у співвідношенні для рекомбінації з'являється складова, пов'язана зі зміною темпу теплової генерації, та пропорційна даному температурному полю і не залежить від концентрації нерівноважних носіїв. Сформульовано граничні умови до системи рівнянь неперервності та рівняння Пуассона у біполярному напівпровіднику, які враховують рекомбінацію на контакті, протікання струму через контакт та його провідність. Виявлено, що рівноважна контактна різниця потенціалів всередині тонкої напівпровідникової плівки, яка знаходиться між двома металами, є меншою від різниці робіт виходу напівпровідника та металу. Дана різниця прямує до нуля, якщо квадрат товщини напівпровідникової плівки набагато менший від квадрату радіуса Дебая. Здійснено послідовний опис лінійних явищ переносу та показано, що істотну роль у них можуть відігравати процеси рекомбінації нерівноважних носіїв. Розглянуто можливість немонотонного розподілу квазірівня Фермі неосновних нерівноважних носіїв уздовж напряму протікання струму у зразку для випадку прикладеного до нього температурного поля з постійним градієнтом.

Досліджено фотоелектричні характеристики структур ITO/CdTe, виготовлених за допомогою методу термічного вакуумного випаровування та шляхом осадження у квазізамкненому об'ємі до та після різних обробок. Частина зразків проходила "хлоридну" обробку, інша - відпал на повітрі. Після цього проведено обробку зразків у плазмі водню та нанесення на них тонкої алмазоподібної плівки (АПП). Показано, що проведення "хлоридної" обробки структур ITO/CdTe призводить до збільшення дифузійної довжини носіїв заряду у шарі CdTe. Проведення термовідпалу не впливає на значення дифузійної довжини носіїв заряду у шарі CdTe, але значно підвищує фоточутливість, що свідчить про зменшення на поверхні шару CdTe швидкості поверхневої рекомбінації. Шляхом комбінації термовідпалу, "хлоридної" обробки, плазмової обробки у водні та нанесення тонких АПП одержано збільшення довжини дифузії носіїв заряду у шарі CdTe в усіх досліджуваних структурах ITO/CdTe. На структурах ITO/CdTe, одержаних термічним вакуумним випаровуванням, обробка у плазмі водню призводила до значного збільшення спектральної чутливості в діапазоні довжин хвиль 400 - 800 нм, а на структурах, які пройшли "хлоридну" обробку, значне збільшення спектральної чутливості досягалось після обробки у плазмі водню і нанесення АПП.

Досліджено вплив жорсткого ультрафіолетового випромінювання на кристалічну структуру, морфологію поверхні та оптичні характеристики напівпровідникових шарів CdS та CdTe, отриманих магнетронним розпиленням на постійному струмі. Встановлено, що оптичні характеристики досліджених плівок CdS та CdTe є нечутливими до опромінення жорстким ультрафіолетом. Кристалічна структура шарів плівок CdS і CdTe після опромінення змінюються. Період гратки для плівок сульфіду кадмію збільшується від с = 6,77(01) до с = 6,78(88) ангстрем, що може бути пов'язано з утворенням точкових дефектів і дефектних комплексів. В результаті опромінення жорстким ультрафіолетом спостерігається зменшення ширини піків на рентгендифрактограмах шарів CdS і CdTe, що пов'язано зі збільшенням областей когерентного розсіювання в результаті часткової рекристалізації приповерхневих шарів досліджених плівок.

Індекс рубрикатора НБУВ: З252.8

Рубрики:

Сонячні батареї

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ