التسامي الفضائي القريب-ودائع فائقة رقيقة CdSeTe/CdTe الخلايا الشمسية لتعزيز الكثافة القصيرة الدائرة الحالية وPhotoluminescence

يصف هذا العمل عملية التصنيع الكاملة للأجهزة الفولتية السيلينيوم الكاديوم الرقيقة التيلوريد/الكادميوم التيلوريد لتحسين الكفاءة. وتستخدم هذه العملية نظاما آليا للفراغ في الخط لترسب التسامي في الفضاء القريب القابل للتطوير، من تصنيع أجهزة البحوث في المنطقة الصغيرة، فضلا عن الوحدات النمطية الكبيرة النطاق.

إضافة الكادميوم السيلينيوم تيلورايد إلى امتصاصات الكادميوم تيلورايد هامة لتحسين الكفاءة الكهروضوئية. أعلى الكفاءة ووفورات المواد مع طبقات رقيقة جدا تقدم تطوير الطاقة الكهروضوئية والمتجددة. المزايا الرئيسية للترسب الآلي في خط التسامي في الفضاء القريب أو CSS هو أن التسامي في الفضاء القريب سريع والترسب الآلي يضمن قابلية التكاثر عبر الأجهزة.

التسامي في الفضاء القريب يعالج أحد التحديات في ترسب امتصاصات الأفلام للخلايا الشمسية. التحدي هو أنه يمكن أن يكون بطيئا جدا لإيداع الأفلام رقيقة حتى التسامي الفضاء القريب يسمح لنا أن نفعل ذلك بمعدل أسرع وبالتالي تصنيع المزيد من الخلايا الشمسية في يوم واحد. طريقة الترسيب هذه مفيدة جداً أيضاً لطبقات رقيقة أخرى من حيث أن التعرض في الغلاف الجوي في مرات عديدة غير مرغوب فيه.

كما هو الحال مع أي نظام تصنيع، والإشراف الأولي من مستخدم من ذوي الخبرة هو المستحسن للغاية. منذ تلفيق هذه الأجهزة ثنائية الطبقات امتصاص الضوئية يتطلب العديد من الخطوات، تصور العينة بعد كل مرحلة أمر بالغ الأهمية لفهم أي الصفات الفيلم البصرية مطلوبة. ابدأ باستخدام منفاخ هواء محمول باليد لإزالة أي جزيئات غبار بلطف من الركيزة المغلفة بـ أكسيدات شفافة نظيفة مع وضع علامة دائمة واستخدام زوج من ملاقط المطاط المقلوبة لتحميل الركيزة النظيفة على حامل العينة الشفاف الذي يجري جانب أكسيد إلى الأسفل.

مع إغلاق باب قفل الحمل، قم بضخ قفل الحمل حتى يقرأ مقياس ضغط قفل الحمولة أقل من خمس مرات 10 إلى التورين السالبين وإيقاف تشغيل مضخة قفل الحمل. قم بالتبديل إلى فتح بوابة قفل التحميل وانتظر حتى يتم الضغط على مستوى قبل إدخال ذراع النقل يدويًا بحيث تجلس العينة فوق الكاثود المقفل. تعيين الوقت المطلوب ترسب على توقيت وبدء توقيت كما يتم فتح مصراع الكاميرا يدويا.

أغلق الغالق على الفور مع إيقاف المؤقت ثم سحب ذراع النقل تمامًا قبل إغلاق بوابة قفل الحمولة وتفريغ العينة. للحصول على معدل ترسب أكسيد الزنك المغنيسيوم، استخدم قضيب قطن مقلوب مغموس في الميثانول لإزالة العلامة من عينة الشاهد وقياس سمك مع مقياس التوصيف. بالنسبة لتسامي المساحة القريبة لطبقات الامتصاص، قم بتعيين المصادر العلوية والسفلى في نظام الترسيب مع فارق درجة حرارة لتسامي المواد السليم.

استخدام منفاخ الهواء المحمولة لإزالة بلطف أي جزيئات الغبار من أكسيد الزنك المغنيسيوم نظيفة وشفافة إجراء الركيزة المغلفة أكسيد وتحميل الركيزة نظيفة على حامل عينة الزنك أكسيد الجانب أسفل. بعد إغلاق باب قفل التحميل، قم بتشغيل مفتاح الخشونة لقفل الحمولة لضخ قفل التحميل لأسفل. أثناء الضخ إلى أسفل، تعيين وصفة ترسب لعينة شاهد الكادميوم تيلورايد إلى 110 ثانية يسكن الوقت في مصدر سخينة لرفع الزجاج إلى ما يقرب من 480 درجة مئوية، 110 ثانية في مصدر الكادميوم تيلورايد لترسب الكادميوم تيلورايد، 180 ثانية في مصدر كلوريد الكادميوم لتخميل من الكادميوم تيلورايد الكرياتline، 240 ثانية في مصدر القلي لدفع كلوريد الكادميوم إلى امتصاص ، و 300 ثانية في مصدر التبريد.

عندما يتم ضخ قفل التحميل أسفل 40 millitorr، افتح صمام البوابة وابدأ وصفة الترسب في البرنامج. سوف ينتقل ذراع النقل تلقائيًا إلى المواقف المحددة مسبقًا للعودة إلى موقع المنزل عند الانتهاء. عندما يكون الترسب كاملاً، تنفيس قفل الحمل إلى الغلاف الجوي وفتح باب قفل الحمل.

عندما تكون العينة باردة بما يكفي للتعامل مع، إزالتها بقطعة قماش خالية من الوبر. استخدام المياه غير المؤين لشطف بقايا كلوريد الكادميوم مرئية من سطح الفيلم في الكوابر تخرج وتجفيف الفيلم مع النيتروجين المضغوط. ثم استخدام شفرة حلاقة لكشط مساحة صغيرة من مادة الكادميوم تيلورايد الخروج من الركيزة واستخدام مقياس الملامح السطحية لقياس سمك الفيلم الكادميوم تيلورايد لتحديد معدل الترسب.

عندما يكون ضغط قفل التحميل أقل من 40 ملليتور، قم بتشغيل وصفة bakeoff في البرنامج. عندما bakeoff كاملة، تعيين وصفة ترسب ل الكادميوم السيلينيوم تيلوريد شاهد عينة لتحديد سمك. تعيين 140 ثانية يسكن الوقت في مصدر سخينة لرفع الزجاج إلى ما يقرب من 540 درجة مئوية، 300 ثانية في مصدر السيلنيوم السيلنيوم تيلورايد لترسيب السيلينيوم السيلينيوم، و 300 ثانية في مصدر التبريد.

عندما يصل ضغط قفل الحمولة إلى أقل من 40 ملليتور، قم بتنفيذ وصفة الترسب. عندما يكتمل ترسيب فيلم السيلينيوم السيلينيوم تيلورايد، قم بتفريغ العينة المبردة بقطعة قماش خالية من الوبر وخدش جزء صغير من المواد لتحديد معدل ترسب السيلينيوم السيلينيوم مع مقياس التوصيف كما هو موضح سابقًا. لتصنيع 1.5 ميكرون واحد الكادميوم تيلورايد امتصاص، تعيين وصفة ترسب على أساس معدل ترسب تيلورايد الكادميوم ومعالجة كلوريد الكادميوم الأمثل سابقا لامتصاصات رقيقة جدا.

استخدام وقت يسكن سخينة من 110 ثانية، وتيرود الكادميوم يسكن من 60 ثانية، وكلوريد الكادميوم يسكن الوقت من 150 ثانية، ووقت الثني من 240 ثانية، ووقت التبريد من 300 ثانية. عندما يصل ضغط قفل الحمل إلى أقل من 40 ملليتور، افتح صمام بوابة قفل الحمل وحدد البدء. سيقوم البرنامج تلقائيا بتشغيل وصفة ترسب مختارة العودة إلى موقف المنزل عند الانتهاء من خطوة التبريد.

لتصنيع 0.5 ميكرون الكادميوم السيلينيوم تيلورايد و 1.0 ميكرون الكادميوم تيلورايد ثنائية الطبقات امتصاص، تعيين وصفة ترسب على أساس معدل ترسب امتصاص مع وقت يسكن سخن قبل 140 ثانية، وسيلنيوم الكادميوم تيلورايد يسكن الوقت من 231 ثانية، وتيرود الكادميوم يسكن من 50 ثانية، وكلورايد الكادميوم يسكن وقت 150 ثانية، وقت المنجل من 240 ثانية ، ووقت تبريد 300 ثانية. عندما يصل ضغط قفل الحمل إلى أقل من 40 ملليتور، قم بتنفيذ وصفة الترسب. ثم تفريغ العينة عند الانتهاء من وصفة وعينة التبريد كما هو موضح.

عندما تكون المصادر العليا والسفلى قد وصلت إلى درجة حرارة التشغيل، قم بتحميل العينة على حامل العينة ونقل ذراع النقل بالتتابع إلى موضع كلوريد النحاس والحنع الذي يسخّن مسبقًا وفقًا لجهاز توقيت معين لوقت الترسب لكل موضع. وقد تم تحسين وصفة النحاس في هذا البروتوكول ل 1.5 ميكرون الأجهزة. عندما ينطلق المؤقت النهائي، قم بإعادة ذراع النقل يدويًا إلى موضع المنزل وإغلاق صمام بوابة قفل الحمل.

لترسب التبخر من تيلوريوم رقيقة، تحميل الجانب الفيلم عينة إلى أسفل على حامل العينة وإغلاق أعلى الغرفة. يدوياً نقل رافعة في موقف الخشونة. عندما ينخفض الضغط أقل من 10 millitorr، بدوره رافعة مرة أخرى إلى موقف خط أمامي والانتظار حوالي 30 ثانية لأي ارتفاع لحظة في الضغط أن تحل قبل فتح صمام فراغ عالية.

عندما استند قارئ ضغط الغرفة إلى الخارج ، تم الوصول إلى ضغط الترسب المناسب من 10 مرات إلى التور الخامس السلبي. قم بتشغيل مفتاح الطاقة، وافتح الغالق، ثم قم بتشغيل عنصر التحكم الحالي لبدء الترسيب. عندما تظهر شاشة الكريستال الكوارتز سمك تيلوريوم المطلوب، بسرعة وفي وقت واحد تحويل التيار إلى الصفر، إيقاف تشغيل مفتاح الطاقة وإغلاق مصراع الكاميرا.

قبل تطبيق الطلاء مرة أخرى الاتصال، يهز حل الاتصال الخلفي لضمان خلط كامل. رش الحل عبر العينة في حركة بطء الجانب لتطبيق النيكل موحدة مرة أخرى الاتصال على العينة. بعد السماح للمتلامس الخلفي بالجفاف قليلاً، كرر التطبيق عدة مرات حسب الضرورة لتغطية كاملة.

لإنهاء هيكل الفيلم رقيقة في أجهزة الاتصال كهربائيا، ضع العينة تحميلها في قناع معدني في صندوق قفازات واستخدام خرطوم سيفون لتطبيق الزجاج مطرز المتوسطة إلى الأجزاء غير المقنعة من العينة. كرر التطبيق مع قناع ثاني بحيث عند إكمال الترسيم، تظهر 25 جهاز مربع مساحة صغيرة في خمسة في خمسة أنماط على العينة. ثم تنظيف الجانب الفيلم من العينات مع قضيب يميل القطن انخفض في المياه الأيونية.

لتقليل المقاومة الجانبيّة في القياسات كهربائيّة من ال [تهيّل] أجهزة, لحام شبكة نمط بين الأجهزة مع [إينديوم] لحام. إضافة الكادميوم السيلينيوم تيلورايد إلى امتصاص تيلورايد الكادميوم رقيقة يحسن كفاءة الجهاز من خلال ارتفاع جودة المواد امتصاص أظهرتها أعلى photoluminescence و وقت أطول حل عمر الاضمحلال photoluminesence. كما يتم تحقيق المزيد من الكفاءة مع ارتفاع كثافة التيار الدائرة القصيرة.

التحول إلى الأسفل في ضوء التيار التيار منحنى الجهد على طول محور الكثافة الحالية يتوافق مع زيادة في كثافة الدائرة القصيرة الحالية لأفضل أداء جهاز امتصاص ثنائي الطبقات مقارنة مع أفضل أداء واحد جهاز امتصاص الكادميوم تيلورايد. قياسات كفاءة الكم من تيلورايد الكادميوم والكادميوم السيلينيوم تيلورايد تيلورايد / الكادميوم تيلورايد تظهر تحويل الفوتونات إضافية في مدى طول الموجة الطويل من جهاز ثنائي الطبقات وتؤيد الزيادة في كثافة الدائرة القصيرة الحالية لذلك الجهاز. ويتضح من أهمية تحسين الكادميوم السيلينيوم تيلورايد إلى نسبة سمك الكادميوم تيلورايد مقارنة نتائج الجهد الكثافة الحالية.

وتظهر البيانات الخاصة بنسبة 0.5 إلى 1.0 ميكرون ونسبة 1.25 إلى 0.25 ميكرون وجود مكامن الخلل في الجهاز غير الأمثل الأخير وانخفاض الناتجة في الكفاءة الكهروضوئية. أهم شيء أن نتذكر أن نسبة سمك بين الكادميوم السيلينيوم تيلورايد والكادميوم تيلورايد أمر لا بد منه لأداء الجهاز محترمة وينبغي أن يكون الأمثل لكل سمك امتصاص ثنائي الطبقات. بعد هذا الإجراء، يمكن إيداع طبقة مادة إضافية بعد الطبقات الثنائية لتكون بمثابة انعكاس إلكترون.

إدخال هذه الطبقة يمكن تقليل عقبة العجز الجهد في أجهزة التي تستند إلى تيلورايد الكادميوم. وقد كان إدماج سبائك الكادميوم السيلينيوم السيلينيوم تيلورايد في الخلايا الشمسية bilayer مفيدة ليس فقط للخلايا الشمسية، ولكن لتطوير خصائص تلك السبائك في تطبيقات أخرى الفلطاضوئية. يمكن أن تكون مركبات الكادميوم خطرة.

عندما نستخدم هذه المركبات وعندما نشطف البقايا من الأفلام، من المهم ارتداء القفازات، ومعطف المختبر، ومن ثم استخدام الإجراءات المناسبة للتخلص من النفايات الخطرة.