分子束外延HgCdTe薄膜的CdTe缓冲层特性研究

CdTe是GaAs衬底上分子束外延(MBE)HgCdTe薄膜时的缓冲层,引入缓冲层的目的是减小失配位错,CdTe缓冲层的生长直接影响到后续HgCdTe薄膜的制备质量,然而目前现有文献鲜有报道CdTe缓冲层的最佳厚度。采用X射线双晶衍射、位错腐蚀坑密度(EPD)、FT-IR和椭圆偏振光谱的方法,从CdTe缓冲层厚度对位错密度的影响入手,分析并确定了理想的CdTe缓冲层厚度。

Preparation and Interface Studies on HgCdTe/CdTe/GaAs Grown by MOCVD

When we use MOCVD technique,an excellent CdTe epi-layer was grown on GaAs substrates and the CdTe/GaAs hybrid substrates suitable for growing Hg_(1-x)Cd_xTe(CMT)were obtained.The x value in CMT is between 0.2 and 0.8.The electrical properties of CMT depend upon the thickness of CdTe epi-layers.The CdTe/GaAs interface was examined by both scanning electron microscope(SEM)and electron auger spectra (EAS).The influence of defects observed at interface on electrical and optical properties of CMT fihns was dis- cussed.

Preparation and Characterization of Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te Epilayers Grown by Hot Wall MOCVD

Hg_(1-x)Cd_xTe(CMT)epilayers with corresponding wavelength of 10.6μm(x=0.2)were reproducibly grown on GaAs substrates in a movable hot wall MOCVD reactor.Rather high uniformity of solid compo- sitions was obtained.X-ray diffraction,TEM,DCXD,FTIR and Van der Pauw technique were employed to determine the crystalline,optical and electrical properties of CMT epilayers,which are effectively im- proved as compared with the previous data.

N离子注入改性SnO_2缓冲层及其CdTe太阳电池应用

使用等离子注入技术对SnO_2薄膜进行N离子注入改性,进行方块电阻、光学透过、表面形貌、Kelvin探针和X射线光电子能谱(XPS)表征,并将其作为缓冲层应用到CdTe太阳电池中。研究结果发现,对于30nm厚的SnO_2缓冲层,经过30s、10min不同时间N离子注入以后,其300~800nm波长范围透过率有所降低,而体电阻率则明显增加,特别是N离子注入10min的SnO_2缓冲层,表面出现很多凹孔,呈蜂窝状结构,且对后续沉积的CdS层表面形貌产生了明显影响。Kelvin探针表征结果显示,随着N离子注入时间的延长,SnO_2缓冲层功函数逐渐增加,最高达到约5.075eV,比本征SnO_2缓冲层的功函数高出0.15eV。XPS测试结果显示,N离子注入10min后,SnO_2缓冲层N1s结合能峰位向低结合能方向发生了明显移动,而O1s结合能峰位则向高结合能方向移动了,且表面区非晶格氧所占比例增大。对比电池结果,有N离子注入改性SnO_2缓冲层的电池与无缓冲层的电池相比,效率从10%左右增加到12%以上,最高达到12.47%,其中开路电压提高最为显著,从约750mV提高到790mV以上,提升了约5%,电池的整体均匀性也明显改善。

宽光谱响应的高效CdTe薄膜太阳电池

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是最成功的产业化薄膜太阳电池技术。近年来,CdTe薄膜太阳电池的新一轮技术革新使小面积CdTe薄膜太阳电池的最高光电转换效率从16.5%快速提升至22.1%,该太阳电池的材料和结构的创新,以及相应的宽光谱响应特性是其光电转换效率提升的最显著原因。结合电池结构对宽光谱响应的高效CdTe薄膜太阳电池的制备技术及研究进展进行了介绍,并对此类CdTe薄膜太阳电池的发展做出展望。

基于氧化镍背接触缓冲层碲化镉薄膜太阳电池的研究

采用电子束蒸发法制备了NiO薄膜,并对其作为碲化镉薄膜太阳电池背接触缓冲层材料进行了相关研究.NiO缓冲层的加入使得碲化镉太阳电池开路电压显著增大.通过X射线光电子能谱测试得到的NiO/CdTe界面能带图表明NiO和CdTe的能带匹配度很好.NiO是宽禁带P型半导体材料,在电池背接触处形成背场,减少了电子在背表面处的复合,从而提高电池开路电压.通过优化NiO薄膜厚度,制备得到转换效率为12.2%、开路电压为789 mV的碲化镉太阳电池.研究证实NiO是用来制备高转换效率、高稳定性碲化镉薄膜太阳电池的一种极有前景的缓冲层材料.