מרחב המראה הופקד במיוחד CdSeTe/CdTe תאים סולריים עבור משופר במעגל קצר מעגל צפיפות ופוטוטולוט

עבודה זו מתארת את תהליך הייצור המלא של מכשירים פוטו-וולטאי קדמיום לשיפור יעילות מוגברת. התהליך מנצל מערכת ואקום אוטומטית בתוך שורה לקבלת מרחב הסובלימציה המראה מדרגי, מתוך הייצור של מכשירים מחקר שטח קטן, כמו גם מודולים בקנה מידה גדול.

התוספת של קדמיום סלניום טאוריד לבולמי קדמיום טוריד משמעותית לשיפור היעילות הפוטו-וולטאית. יעילות גבוהה יותר וחיסכון בחומרים עם שכבות דקות במיוחד מקדמים פיתוח אנרגיה פוטו-וולטאי ומתחדש. היתרונות העיקריים של תצהיר סובלימציה אוטומטית בחלל סגור או CSS הוא שה סובלימציה של שטח קרוב היא מהירה והתצהיר האוטומטי מבטיח שכפול בין מכשירים.

סובלימציה בחלל הקרוב מטפלת באחד האתגרים בתצהיר בולמי סרטים לתאים סולריים. האתגר הוא שזה יכול להיות די איטי להפקיד סרטים דקים כל כך סובלימציה בחלל קרוב מאפשר לנו לעשות את זה בקצב מהיר יותר ולכן לייצר תאים סולריים יותר ביום אחד. שיטת תצהיר זו שימושית מאוד גם עבור תצהירים סרט דק אחרים פעמים רבות חשיפה אטמוספרית אינה רצויה.

כמו בכל מערכת ייצור, מומלץ מאוד לבצע פיקוח ראשוני ממשתמש מנוסה. מאז ההמצאה של התקנים פוטו בולמים bilayer אלה דורש צעדים רבים, הדמיה של המדגם לאחר כל שלב הוא קריטי להבנת אילו תכונות הסרט החזותי נדרשים. התחל על ידי שימוש מפוח אוויר כף יד כדי להסיר בעדינות את כל חלקיקי אבק ממצע נקי שקוף מוליך תחמוצת מצופה מסומן עם סמן קבוע ולהשתמש זוג tweezers גומי הטה לטעון את המצע נקי על מחזיק מדגם שקוף מוליך צד תחמוצת למטה.

עם דלת מנעול העומס סגורה, לשאוב את מנעול העומס למטה עד מד לחץ נעילת עומס קורא מתחת חמש פעמים 10 כדי שלילי שני torr ולכבה את משאבת נעילת העומס. החלף את שער נעילת העומס והמתן שהלחץ יתיישר לפני הכנסת זרוע ההעברה באופן ידני כך שהדגימה תשב מעל הקתודה הסגורה. הגדר את זמן התצהיר הרצוי על שעון חם והתחל לתזמן בעת פתיחת התריס באופן ידני.

מיד לסגור את התריס כמו שעון הקיץ הולך לחלוטין לסגת זרוע ההעברה לפני סגירת שער נעילת העומס ופריקת המדגם. כדי להשיג את קצב התצהיר של תחמוצת אבץ המגנזיום, השתמש במוליך כותנה טבול במתנול כדי להסיר את הסמן מדגם העד ולמדוד את העובי עם פרופיל. לקבלת סובלימציה בחלל קרוב של שכבות סופג, להגדיר את המקורות העליונים והתחתונים במערכת התצהיר עם דיפרנציאל טמפרטורה עבור סובלימציה חומר תקין.

השתמש מפוח אוויר כף יד כדי להסיר בעדינות את כל חלקיקי אבק תחמוצת אבץ מגנזיום נקי שקוף ניצוח תחמוצת מצופה מצע ולהעמיס את המצע נקי על מחזיק מדגם תחמוצת אבץ מגנזיום בצד למטה. לאחר סגירת דלת נעילת העומס, הפעל את מתג הנעילה של נעילת העומס כדי לשאוב את מנעול העומס. תוך כדי שאיבה למטה, להגדיר את מתכון התצהיר לדגימה עדים קדמיום telluride ל 110 שניות להתעכב זמן במקור חום מראש כדי להעלות את ה כ 480 מעלות צלזיוס, 110 שניות במקור קדמיום טלורייד לתצהיר קדמיום טלורייד, 180 שניות במקור קדמיום כלוריד לתוספת של הפוליקריסטלין קדמיום טלוריד, 240 שניות במקור האנאלי להסיע את קדמיום כלוריד לתוך סופג ו-300 שניות במקור הקירור.

כאשר מנעול העומס נשאב למטה מתחת 40 מיליטור, לפתוח את שסתום השער ולהתחיל את מתכון התצהיר בתוכנה. זרוע ההעברה תעבור אוטומטית לעמדות המוגדרות מראש ותחזור לעמדת הבית עם השלמתה. כאשר התצהיר הושלם, לפרוק את מנעול העומס לאטמוספירה ולפתוח את דלת מנעול העומס.

כאשר המדגם קריר מספיק כדי להתמודד, להסיר אותו עם מטלית ללא מוך. השתמש במים deionized לשטוף את שאריות קדמיום כלוריד גלוי מפני השטח של הסרט לתוך מקור מדורג ולייבש את הסרט עם חנקן דחוס. לאחר מכן השתמש בסכין גילוח כדי לגרד שטח קטן של חומר קדמיום טורייד מהמצע ולהשתמש בפרופיל פני השטח כדי למדוד את עובי הסרט קדמיום טורייד כדי לקבוע את קצב התצהיר.

כאשר לחץ נעילת העומס הוא מתחת 40 מיליטור, להפעיל מתכון bakeoff בתוכנה. כאשר bakeoff הושלם, להגדיר את מתכון התצהיר עבור מדגם עד סלניום קדמיום telluride כדי להקים עובי. הגדר 140 שניות להתעכב זמן במקור חימום מראש כדי להעלות את הזכוכית על 540 מעלות צלזיוס, 300 שניות במקור קדמיום סלניום telluride עבור תצהיר קדמיום סלניום telluride, ו 300 שניות במקור הקירור.

כאשר לחץ נעילת העומס מגיע מתחת ל -40 מיליטר, בצע את מתכון התצהיר. כאשר תצהיר הסרט סלניום סלניום telluride הושלמה, לפרוק את המדגם מקורר עם בד ללא מוך ולגרד את קטע קטן של חומר כדי לקבוע את קצב התצהיר קדמיום סלניום telluride עם פרופיל כפי שהוכח קודם לכן. כדי להמציא סופג קדמיום טלוריד יחיד 1.5 מיקרון, הגדר את מתכון התצהיר בהתבסס על קצב התצהיר של קדמיום טלוריד וטיפול קדמיום כלוריד שמוטב בעבר לסופגים דקים במיוחד.

השתמש בזמן חימום מראש של 110 שניות, זמן התעכבות קדמיום טלורייד של 60 שניות, זמן התעכבות קדמיום כלורי של 150 שניות ותזמן קרן של 240 שניות, ותזמן קירור של 300 שניות. כאשר לחץ נעילת העומס מגיע מתחת 40 מיליטור, לפתוח את שסתום שער נעילת עומס ולבחור להתחיל. התוכנית תפעיל באופן אוטומטי את מתכון התצהיר שנבחר חוזר לעמדת הבית עם השלמת שלב הקירור.

כדי להמציא 0.5 מיקרון קדמיום סלניום טפוריד ו 1.0 מיקרון קדמיום טורייד בולם bilayer, הגדר את מתכון התצהיר בהתבסס על קצב התצהיר סופג עם זמן להתעכב מראש של 140 שניות, קדמיום סלניום telluride להתעכב זמן של 231 שניות, זמן התעכבות קדמיום טלורייד של 50 שניות, זמן קדיום כלוריד להתעכב של 150 שניות, זמן anneal של 240 שניות ותזמן קירור של 300 שניות. כאשר לחץ נעילת העומס מגיע מתחת 40 מיליטור, לבצע מתכון תצהיר. לאחר מכן לפרוק את הדגימה עם השלמת המתכון ולדגום קירור כפי שהוכח.

כאשר המקורות העליונים והתחתוניים הגיעו לטמפרטורת ההפעלה, העמיסו את הדגימה על מחזיק הדגימה והזיזו ברצף את זרוע ההעברה לעמדות כלוריד הנחושת והן תנוחות האנאליות שחומם מראש בהתאם לטיימר שנקבע לזמן התצהיר של כל תנוחה. מתכון נחושת בפרוטוקול זה כבר אופטימיזציה עבור 1.5 מיקרון התקנים. כאשר שעון הקיץ הסופי מתפוצץ, להחזיר באופן ידני את זרוע ההעברה למצב הבית ולסגור את שסתום שער נעילת העומס.

לתצהיר אידוי של תצהיר דק, טען את צד הסרט לדוגמה כלפי מטה אל מחזיק הדגימה וסגור את החלק העליון של התא. הזז ידנית את הידית למצב מחוספס. כאשר הלחץ יורד מתחת 10 מיליטור, להפוך את הידית בחזרה למצב קו החזית ולחכות כ 30 שניות עבור כל ספייק רגעי בלחץ להיפתר לפני פתיחת שסתום ואקום גבוה.

כאשר קורא הלחץ התאי התבסס, לחץ התצהיר הנכון של פעם אחת 10 לטור החמישי השלילי הושג. הפעל את מתג ההפעלה, פתח את התריס והגדל את הפקד הנוכחי כדי להתחיל בתצהיר. כאשר צג הגביש של הקוורץ מציג את עובי ה- tellurium הרצוי, סובב במהירות ובו זמנית את הזרם לאפס, כבה את מתג ההפעלה וסגור את התריס.

לפני החלת מגע הצבע בחזרה, לחץ על פתרון הקשר האחורי כדי להבטיח ערבוב מלא. לרסס את הפתרון על פני המדגם בהילוך לרוחב איטי כדי להחיל מגע ניקל בחזרה אחיד על המדגם. לאחר מתן אפשרות למגע הגב להתייבש מעט, חזור על היישום כמה פעמים הדרושות לכיסוי מלא.

כדי לסיים את מבנה הסרט הדק למכשירים הניתנים למגע חשמלי, מניחים את המדגם טעון לתוך מסכת מתכת לתוך תא כפפות ולהשתמש צינור סיפון להחיל מדיום חרוזים זכוכית לחלקים ללא מסכה של המדגם. חזור על היישום עם מסיכה שנייה כך שבשלמת התיווך, 25 התקנים מרובעים קטנים באזור מופיעים בתבנית של חמש על חמש על המדגם. ואז לנקות את הצד הסרט של הדגימות עם מוליטור כותנה הטה טבול במים deionized.

כדי למזער את ההתנגדות הצדדית במדידות חשמליות של ההתקנים המוגמרים, הלחמת תבנית רשת בין ההתקנים עם הלחמת אינדיום. התוספת של קדמיום סלניום telluride לספיגת קדמיום telluride דקה משפרת את יעילות המכשיר באמצעות איכות חומר סופג מעולה הפגינו פוטולומינציה גבוהה יותר זמן נפתרה חיים ריקבון פוטולומינציה. יעילות רבה יותר מושגות גם עם צפיפות זרם קצר גבוהה יותר.

ההתזוזה כלפי מטה בעקומת המתח של צפיפות זרם האור לאורך ציר צפיפות הזרם תואמת לעלייה בצפיפות זרם קצר עבור התקן סופג bilayer בעל הביצועים הטובים ביותר בהשוואה להתקן סופג קדמיום טאוריד יחיד בעל הביצועים הטובים ביותר. מדידות יעילות קוונטית של מכשירי קדמיום טלורייד וקאדיום סלניום טלורייד/קדמיום טלורייד מראות את המרת הפוטון הנוסף בטווח אורך הגל הארוך של התקן bilayer ומאיששות את העלייה בצפיפות זרם המעגל הקצר עבור התקן זה. החשיבות של אופטימיזציה של קדמיום סלניום telluride כדי קדמיום telluride יחס עובי מוכחת על ידי השוואה של תוצאות מתח צפיפות זרם.

נתונים עבור יחס של 0.5 עד 1.0 מיקרון ויחס של 1.25 עד 0.25 מיקרון מראים קינקיות משמעותית במכשיר הלא אופטימלי האחרון וירידה כתוצאה מכך ביעילות פוטו. הדבר החשוב ביותר שיש לזכור הוא כי יחס העובי בין קדמיום סלניום telluride ואת telluride קדמיום הוא הכרחי עבור ביצועי המכשיר מכובד צריך להיות אופטימיזציה עבור כל עובי בולם bilayer. לאחר הליך זה, שכבת חומרים נוספת יכולה להיות מופקדת לאחר bilayer לפעול כמו רפלקטור אלקטרונים.

היכרות עם שכבה זו יכולה למזער את מכשול הגירעון במתח בהתקנים מבוססי קדמיום. שילוב של סגסוגת קדמיום סלניום telluride לתוך תאים סולריים bilayer כבר שימושי לא רק עבור תאים סולריים, אבל לפיתוח המאפיינים של סגסוגת זו לתוך יישומים פוטו אחרים. תרכובות קדמיום יכולות להיות מסוכנות.

כאשר אנו משתמשים בתרכובות כאלה וכאשר אנו שוטפים את השאריות מהסרטים, חשוב ללבוש כפפות, חלוק מעבדה, ולאחר מכן להשתמש בהליכים מתאימים כדי להיפטר מהפסולת המסוכנת.