本文關(guān)鍵詞：磁控濺射Cl摻雜CdTe薄膜的孿晶結(jié)構(gòu)與電學(xué)性質(zhì)　出處：《物理學(xué)報(bào)》2017年08期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：CdTe用作薄膜太陽能電池吸收層需要經(jīng)過氯處理才能得到高的光電轉(zhuǎn)換效率,其中Cl原子的作用機(jī)理仍然沒有完全被理解.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cl原子主要偏聚在CdTe晶界處,對晶界有鈍化作用,而有第一性原理計(jì)算認(rèn)為Cl原子摻入CdTe晶格能夠引入淺能級提高光電轉(zhuǎn)換效率.為了驗(yàn)證Cl原子摻雜是否對CdTe的光電轉(zhuǎn)換效率有益,本文通過磁控濺射制備了100 ppm(ppm=1/1000000)Cl原子摻雜的CdTe(CdTe:Cl)薄膜并研究了薄膜的晶體結(jié)構(gòu)與電學(xué)性質(zhì),同時對比了正常氯處理的無摻雜CdTe薄膜與CdTe:Cl薄膜之間的性質(zhì)區(qū)別.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cl原子摻雜會在CdTe:Cl中形成大量僅由幾個原子層構(gòu)成的孿晶,電子和空穴在CdTe:Cl薄膜中沒有分離的傳導(dǎo)通道,而在氯處理后的CdTe薄膜中電子沿晶界傳導(dǎo),空穴沿晶粒內(nèi)部傳導(dǎo).磁控濺射沉積的CdTe:Cl多晶薄膜屬于高阻材料,退火前載流子遷移率很低,退火后載流子濃度降低到本征數(shù)量級,電阻率提高.CdTe:Cl薄膜電池效率遠(yuǎn)低于正常氯處理的無摻雜CdTe薄膜電池效率.磁控濺射制備的非平衡重?fù)诫sCdTe:Cl多晶薄膜不適合用作薄膜太陽能電池的吸收層.
[Abstract]:CdTe is used as the absorbing layer of thin film solar cell by chlorine treatment can obtain high photoelectric conversion efficiency, the Cl atom mechanism is still not fully understood. The experimental results showed that Cl atoms segregate at the CdTe grain boundaries, passivation of grain boundaries, and first principle calculations that Cl atoms doped into the lattice of CdTe to the introduction of a shallow level to improve the photoelectric conversion efficiency. In order to verify whether the Cl atom of CdTe photoelectric conversion efficiency good, we synthesized 100 ppm by magnetron sputtering (ppm=1/1000000) Cl doped CdTe (CdTe:Cl) crystal structure and electrical properties of thin films and thin films were studied, and compared the difference between the properties of non doped CdTe thin films CdTe:Cl thin film and normal chlorine treatment. The experimental results showed that Cl doping can form twins by only a few atomic layers in CdTe:Cl, electrons and holes in thin CdTe:Cl No conduction channel separation membrane, CdTe membrane in chlorine treated in electronic conduction along the grain boundary, hole along grain internal conduction. Magnetron sputtering deposition of CdTe:Cl polycrystalline thin films are of high resistance materials, annealing before the carrier mobility is very low, the carrier concentration decreases after annealing to the intrinsic order, non doped CdTe thin films battery efficiency improve the efficiency of.CdTe:Cl thin film solar cell is far below the normal chlorine processing. Non equilibrium of heavily doped CdTe:Cl prepared by magnetron sputtering thin film is not suitable for used as absorption layer of thin film solar cells.

【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院電工研究所太陽能熱利用及光伏系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);北京低碳清潔能源研究所;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號:2015AA050609) 國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:61274060) 中國科學(xué)院創(chuàng)新交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助的課題~~
【分類號】：TB383.2;TM914.42
【正文快照】： 結(jié),抑制載流子復(fù)合[8].第一性原理計(jì)算則發(fā)現(xiàn)Cli f 原子會取代Te原子的位置,并與Cd空位締合形成口 VCd-ClTe(A中心),為CdTe提供淺P摻雜能級[9].CdTe薄膜太陽能電池具有高轉(zhuǎn)化效率、低制 似乎C1原子在CdTe晶界偏聚或是C1原子摻雜進(jìn)造成本等特點(diǎn)在CdTe薄膜電池的制備工藝 入CdTe

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