Гнучкі сонячні елементи на основі базових шарів СdТe, отриманих методом магнетроного розпилення

Abstract

Досліджено кристалічну структуру та оптичні властивості полікристалічних шарів CdTe, отрима- них методом нереактивного магнетронного розпилення при постійному струмі на поліімідних плівках. В результаті аналітичної обробки світлових вольт-амперних характеристик отримані значення вихідних параметрів гнучких тонкоплівкових сонячних елементів на їх основі. Показано, що проведення «хлоридної» обробки шарів CdTe, отриманих при Тп < 300 ℃, сприяє фазовому переходу в’юртцит-сфалерит та знижує коефіцієнт пропускання плівок на 20-40 % в інфрачервоній області спектру, не змінюючи значення ширини забороненої зони CdTe. Охолодження гетеросистеми ITO/CdS до кімнатної температури перед нанесенням базового шару CdTe, винесення на повітря та послідуючий нагрів до необхідної температури підкладки у вакуумі призводять до зростання значень напруги холостого ходу та коефіцієнту корисної дії досліджених гнучких сонячних елементів ITO/CdS/CdTe/Cu/Au.

Исследованы кристаллическая структура и оптические свойства поликристаллических слоев CdTe, полученных методом нереактивного магнетронного распыления при постоянном токе на полиимидных пленках. В результате аналитической обработки световых вольт-амперных характеристик получены значения выходных параметров гибких тонкопленочных солнечных элементов на их основе. Показано, что проведение «хлоридной» обработки слоев CdTe, выращенных при Тп < 300 ℃, способствует фазовому переходу вюртцит-сфалерит и снижает коэффициент пропускания пленок на 20-40 % в инфракрасной области спектра, не изменяя при этом значения ширины запрещенной зоны CdTe. Охлаждение гетеросистемы ITO/CdS до комнатной температуры перед нанесением базового слоя CdTe, вынос на воздух и последующий нагрев до заданной температуры подложки в вакууме приводят к увеличению значений напряжения холостого хода и коэффициента полезного действия исследованных гибких солнечных элементов ITO/CdS/CdTe/Cu/Au.

The paper describes investigate of crystal structure and optical characteristics of the base layers CdTe, obtained by non-reactive magnetron sputtering at a direct current on polyimide films, and output parameters the flexible thin film solar cells based on them. Conducting "chloride" treatment layers of CdTe, obtained at T < 300 ℃, promotes phase transition wurtzite-sphalerite and reduces film transmittance of 20-40 % in the infrared region of the spectrum without changing band gap of the material. Cooling ITO/CdS layers to room temperature before CdTe deposition, removal of the air and subsequent heating in vacuum to the desired temperature of the substrate leads to an increase of the energy conversion efficiency and open circuit voltage of the ITO/CdS/CdTe/Cu/Au flexible solar cell.