Просветление тонкопленочных фотоэлементов

Исследованные нами тонкопленочные фотоэлементы представляют собой слой теллурида кадмия CdTe л-типа толщиной 10—15 мкм, осажденный на молибденовую фольгу; фотовольтаический барьер создавался нанесением слоя Cu2S p-типа толщиной около 0,1 мкм испарением в вакууме при давлении 1-Ю-4 мм рт. ст., КПД фотоэлементов составлял 2—4%.

Значение показателя преломления слоя Cu2S является проме­жуточным между показателями преломления воздуха и базового

РИС. 2.7. Спектральные за­висимости коэффициентов отражения (1—3) и погло­щения (4, 5) кремниевых фо­тоэлементов с поверхност­ным барьером кремний—зо­лото при различных про­светляющих покрытиях

1 Подпись: Л. Подпись:Подпись: 0,3 0,S 0,7 0,0 Л, нкк — без покрытия;)

2,5 — Сг + Si02;

3,4 — ТЮХ

РИС. 2.8. Абсолютна я спект­ральная чувствительность двух фотоэлементов с барь­ером кремний—золото при различных просветляющих покрытиях 1,2 — без покрытия;

3 Сг + SiO,;

4 -ТІОх

РИС. 2.9. Спектральные за­висимости коэффициента диффузного отражения при­емной поверхности тонко­пленочного фотоэлемента из CdTe на различных ста­диях изготовления

1 — CdTe (1=10ч — 15 мкм);

2 — CdTe + CujS (d = 0,16мкм);

3 — CdTe + Cu2S + SiO, (d = = 0,1 мкм) слоя из CdTe (что подтверждается результатами, приводимыми в главе 1, и имеющимися в литературе данными; ncu, s = 2,1 [67] и /гейте = 2,95 [48]), благодаря чему верхний слой p-типа может одновременно играть роль просветляющего слоя в тонкопленоч­ных фотоэлементах. Оптимизацией толщины слоя удается добиться как наилучших для данной гетеросистемы электрических харак­теристик, так и удовлетворения требований просветления и по-

РИС. 2.10. Вольт-амперные свето­вые характеристики тонкопленочного фотоэлемента CdTe—Cu3S

1 image114— до просветления;

2 — с защитной просветляющей пленной

SJ02 и нанесенной поверх нее золотой контактной сеткой

лучить после создания слоя Cu2S толщиной 0,1 мкм кривую отра­жения с отчетливо выраженным минимумом по сравнению с почти неселективным отражением от чистого базового слоя CdTe (рис. 2.9). Использование дополнительных внешних просветляю­щих слоев, в частности пленки Si02, полученной испарением элек­тронным лучом в высоком вакууме, позволило еще больше снизить отражение от тонкопленочных фотоэлементов (в соответствии с результатами расчета, приведенного в главе 1). К аналогичной кривой отражения приводит нанесение пленки А1203 испарением электронным лучом. Контакты (сетка из золота, серебра или ме­ди) к верхнему слою Cu2S наносятся в этом случае непосредствен­но на внешние слои Si02 и А1203 [68], что позволяет избежать происходившего ранее частичного закорачивания р—re-гетеропе­рехода при создании контактов. Измерения вольт-амперных наг­рузочных характеристик фотоэлементов показали (рис. 2.10) улуч­шение характеристик при осуществлении электрического контак­та через тонкие просветляющие пленки. Аналогичные результаты были получены для тонкопленочных фотоэлементов системы CdS — CibS.

2.2.