研究目的
研究CdTe薄膜太阳能电池中代表性ZnTe:Cu背接触结构的界面改性机制及器件性能提升原理。
研究成果
受控热处理工艺有效调控了CdTe/ZnTe:Cu界面,优化了化学状态与能带排列,从而减少缺陷复合并增强空穴传输,最终提升器件效率。
研究不足
该研究承认在低温下制造ZnTe:Cu接触层存在挑战,以避免对CdS/CdTe结产生热效应及铜扩散问题。多晶ZnTe:Cu薄膜的电学性能受限于铜的低电学激活水平。
1:实验设计与方法选择:
本研究针对CdTe薄膜太阳能电池的ZnTe:Cu背接触结构,采用热共蒸发法沉积ZnTe:Cu缓冲层并进行控温热处理工艺。
2:样品选择与数据来源:
制备并表征了不同背接触结构(纯Au、无热处理的ZnTe:Cu/Au、有热处理的ZnTe:Cu/Au)的CdTe太阳能电池。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克D8 Advance X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪(ESCALAB 250Xi)、安捷伦B1500A半导体器件分析仪等;材料包含CdTe、ZnTe:Cu及Au电极。
4:实验流程与操作步骤:
对CdTe背面进行刻蚀,随后沉积ZnTe:Cu缓冲层并制备Au电极,热处理在RTP快速退火炉中完成。
5:数据分析方法:
通过XPS、SIMS、CV、DLCP及J-V测试分析界面特性与器件性能。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Bruker D8 Advance
Bruker
Analyzing the structural properties of the films
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X-ray photoelectron spectrometer
ESCALAB 250Xi
Thermo Scientific
Measuring the chemical states and composition of the films
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Semiconductor device analyzer
Agilent B1500A
Agilent
Performing capacitance-voltage and drive level capacitance profiling measurements
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Solar simulator
ORIEL-SOL3A
Newport
Simulating sunlight for J-V curve measurements
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Secondary ion mass spectroscopy
IMS-6F
CAMECA
Recording the depth profiles showing the distribution of the elements
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