Name: 단락 전류 밀도 및 광발광을 강화하기 위한 근접 공간 승화-증착 초박형 CdSeTe/CdTe 태양전지 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-03-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 21 s
Description: 학습하세요 근접 공간 승화-증착법을 이용한 초박형 CdSeTe/CdTe 태양전지 제조 방법을. 자동화 공정으로 재현성과 생산성을 높이고 광전변환 효율을 향상시키는 이 기술은 재생에너지 발전에 기여합니다.

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저자는 그의 증착 시스템의 사용에 대한 교수 W.S. Sampath, 시스템 지원을위한 케반 카메론, 두꺼운 이중 층 세포와 인라인 자동화 CSS 진공 증착 시스템의 보충 영상과 그의 작품에 대한 아미트 문시 박사, 박사에게 감사드립니다. TRPL 측정에 대한 지원을 위한 다리우스 쿠치아우스카스. 이 자료는 미국 에너지 기술 사무소(SETO) 계약 번호 DE-EE0007543에 따라 미국 에너지 에너지 효율 및 신재생 에너지 사무소(EERE)가 지원하는 작업을 기반으로 합니다.

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</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

얇은 이중층 CdSeTe/CdTe 태양광 장치는 더 나은 재료 품질과 증가된 전류 수집으로 인해 CdTe 에 비해 효율성이 향상되었습니다. 이러한 향상된 효율성은 3 μm5,7보다큰 이중층 흡수제에서 입증되었으며, 이제 최적화된 제조 조건으로, 더 얇은 1.5μm 이중층 흡수제에 대해서도 증가된 효율이 달성된다는 것이 입증되었습니다.
얇은 이중층 흡수제제조 공정의 최적화는 기판 예열 온도, CdSeTe:CdTe 두께 비 및 CdCl2 패시베이션의 세 가지 주요 변형에 뿌리를 두고 있습니다. 적절한 CdSeTe 승화를 위해, 기판의 예열 온도는 예열 소스에서 기판 숙주 시간을 변화시킴으로써 달성되는 CdTe 승화에 대해 ~480°C에 비해 ~540°C이어야 한다. 양호한 개방 회로 전압(VOC)을유지하면서 장치의 접촉 장벽을 방지하기 위해...

글로벌 에너지 수요가 빠르게 가속화되고 있으며, 2018년 은 가장 빠른 속도(2.3%)를 보였습니다. 지난 10년간의 성장률1. 기후 변화의 영향과 화석 연료 의 연소에 대한 인식이 증가함에 따라 비용 경쟁력, 청정 및 재생 에너지에 대한 필요성이 매우 분명해지고 있습니다. 많은 재생 가능 에너지원 중, 지구에 도달하는 태양 에너지의 양이 전 세계 에너지 소비량을 훨씬 초과하기 때문에 태양 에너지는 총 잠재력에 대해 독특합니다2.
태양광(PV) 장치는 태양 에너지를 전력으로 직접 변환하며 확장성(예: 개인 용 미니 모듈 및 그리드 통합 태양광 어레이) 및 재료 기술에서 다재다능합니다. 다중 접합 및 단일 접합, 단결정 갈륨 비소 (GaA) 태양 전지와 같은 기술은 효율이 각각 39.2 %와 35.5 %에도달합니다 3. 그러나 이러한 고효율 태양전지의 제조는 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸립니다. 박막 PV용 재료로서 다결정 카드뮴 텔루라이드(CdTe)는 저렴한 비용, 높은 처리량의 제조, 다양한 증착 기술 및 유리한 흡수 계수에 유리합니다. 이러한 특성으로 인해 CdTe는 대규모 제조에 적합하며 효율성 이 개선되어 PV 시장을 지배하는 실리콘 및 화석연료 4로 CdTe의 비용 경쟁력이 향상되었습니다.
CdTe 장치 효율의 증가를 주도한 최근의 발전 중 하나는 흡수기 층에 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 (CdSeTe) 합금 재료를 통합하는 것입니다. 하부 ~1.4 eV 대역 갭 CdSeTe 물질을 1.5 eV CdTe 흡수기로 통합하면 이중층 흡수제의 전면 밴드 갭이 감소합니다. 이렇게 하면 밴드 간격 위의 광자 분율이 증가하여 현재 수집이 향상됩니다. CdSeTe를 3 μm 또는 더 두꺼운 흡수제에 성공적으로 통합하여 전류 밀도를 높이기 위해 다양한 제조 기술(즉, 근접 공간 승화, 증기 수송 증착 및 전기도금)5,6,7을입증하였다. 증가 된 실온 광 발광 방출 분광법 (PL), 시간 해결 광 발광 (TRPL), 및 이중 층 흡수 장치5,8은 증가 된 전류 수집 외에도 CdSeTe가 더 나은 복사 효율과 소수 캐리어 수명을 가진 것으로 보이며 CdSeTe / CdTe 장치는 CdTe보다 더 큰 전압을 가지고 있음을 나타냅니다. 이것은 주로 대량결함의셀레늄 통과에 기인하고있다 9 .
CdSeTe를 더 얇은(≤1.5 μm) CdTe 흡수제에 혼입시킨 연구는 거의 보고되지 않았습니다. 따라서 우리는 얇은 0.5 μm CdSeTe/1.0 μm CdTe 바이레이어 흡수 장치의 특성을 조사하여 밀착 공간 승화(CSS)에 의해 제조된 이중층 흡수장치로 두꺼운 이중층 흡수제에서 볼 수 있는 이점이 얇은 이중층 흡수장치로도 달성가능한지 여부를 결정했습니다. 이러한 CdSeTe/CdTe 흡수기는 두꺼운 흡수기보다 두 배 이상 얇아지며 증착 시간과 재료가 눈에 띄는 감소와 제조 비용을 낮춥습니다. 마지막으로, 2 μm 미만의 흡수 두께가 필요한 향후 장치 아키텍처 개발에 대한 잠재력을 보유하고 있습니다.
단일 자동 인라인 진공 시스템에서 흡수제의 CSS 증착은 다른 제조 방법10,11에비해 많은 이점을 제공한다. CSS 제작을 통한 더 빠른 증착 속도는 장치 처리량을 향상시키고 더 큰 실험 데이터 세트를 촉진합니다. 또한 이 작업에서 CSS 시스템의 단일 진공 환경은 흡수기 인터페이스로 잠재적인 문제를 제한합니다. 박막 PV 장치에는 많은 인터페이스가 있으며, 각 인터페이스는 전자와 구멍을 위한 재결합 중심으로 작동하여 전체 장치 효율성을 감소시킵니다. CdSeTe, CdTe 및 염화물 카드뮴 (CdCl2)증착 (좋은 흡수 품질12,13,14,15,16)에대한 단일 진공 시스템의 사용은 더 나은 인터페이스를 생산하고 계면 결함을 줄일 수 있습니다.
콜로라도 주립 대학10에서 개발된 인라인 자동 진공 시스템은 확장성과 반복성에도 유리합니다. 예를 들어, 증착 파라미터는 사용자 세트이고, 증착 공정은 사용자가 흡수제 제조 중에 조정할 필요가 없다도록 자동화된다. 이 시스템에서는 소규모 영역 연구 장치가 제작되었지만 더 넓은 영역 기탁을 위해 시스템 설계를 확장할 수 있으므로 연구 규모 실험과 모듈 규모의 구현 간의 연결을 가능하게 합니다.
이 프로토콜은 0.5-μm CdSeTe/1.0-μm CdTe 박막 PV 장치를 제조하는 데 사용되는 제조 방법을 제시합니다. 비교를 위해 1.5 μm CdTe 장치 세트가 제작됩니다. 단일 및 이중층 흡수기 구조는 CdSeTe 증착을 제외한 모든 공정 단계에서 명목상 동일한 증착 조건을 갖습니다. 얇은 CdSeTe/CdTe 흡수제가 두꺼운 대응물에서 입증된 것과 동일한 이점을 유지하는지 여부를 특성화하기 위해 전류 밀도 전압(J-V), 양자 효율(QE) 및 PL 측정은 얇은 단일 및 이중층 흡수 장치에서 수행됩니다. J-V 및 QE에 의해 측정된 단락 전류 밀도(JSC)의증가와 더불어 CdSeTe/CdTe대에 대한 PL 신호의 증가. CdTe 장치는 CSS에서 제작한 얇은 CdSeTe/CdTe 장치가 현재 컬렉션, 재료 품질 및 장치 효율성에서 주목할 만한 개선을 나타낸다는 것을 나타냅니다.
이 작업은 CdTe PV 장치 구조에 CdSeTe 합금의 통합과 관련된 이점에 초점을 맞추고 있지만, CdTe 및 CdSeTe/CdTe 장치에 대한 전체 제조 공정은 이후에 완전히 설명됩니다. 그림 1A, B는 투명 전도산화물(TCO) 코팅 유리 기판, n형 마그네슘 산화아연(MgZnO) 방출기 층, p형 CdTe 또는 CdSe/CdTe 흡수기와 CdCl2 처리 및 구리 도핑 처리, 얇은 테층, 니켈 접점으로 구성된 CdTe 및 CdSeTe/CdTe 장치에 대한 완성된 장치 구조를 각각 보여줍니다. CSS 흡수기 증착을 제외한 제조 조건은 단일 및 이중층 구조 간에 동일합니다. 따라서 달리 언급되지 않는 한 각 단계는 CdTe 및 CdSeTe/CdTe 구조 모두에서 수행됩니다.

<table><tbody><tr><td>알파 스텝 표면 프로파일로 미터</td><td>Tencor Instruments</td><td>10-00020</td><td>필름 두께 측정용 기기</td></tr><tr><td>CdCl2 재질</td><td>5N 플러스</td><td>N/A</td><td>흡수제 패시베이션 처리용 재료</td></tr><tr><td>CdSeTe 반도체 재료</td><td>5N 플러스</td><td>N/A</td><td>흡수층 용 P형 반도체</td></tr><tr><td>재료 CdTe 반도체 재료</td><td>5N 플러스</td><td>N/A</td><td>흡수층용 P형 반도체 재료</td></tr><tr><td>CESAR RF 발전기</td><td>Advanced Energy</td><td>61300050</td><td>MgZnO 스퍼터 증착용 발전기</td></tr><tr><td>CuCl 재료</td><td>Sigma Aldrich</td><td>N/A</td><td>흡수제 도핑용 재료</td></tr><tr><td>묘사 재료</td><td>Kramer Industries Inc.</td><td>멜라민 유형 3 60-80 메쉬</td><td>필름 묘사 용 플라스틱 구슬 재료</td></tr><tr><td>글러브 박스 인클로저</td><td>Vaniman Manufacturing Co.</td><td>Problast 3</td><td>필름 묘사용 글로브 박스 인클로저</td></tr><tr><td>골드 크리스탈</td><td>Kurt J. Lesker Company</td><td>KJLCRYSTAL6-G10</td><td>Te 증발 두께 모니터용 크리스탈</td></tr><tr><td>HVLP 및 표준 중력 피드 스프레이 건 키트</td><td>Husky</td><td>HDK00600SG</td><td>어플리케이터 스프레이 건 Ni 페인트 백 접촉 애플리케이션용</td></tr><tr><td>MgZnO 스퍼터 타겟</td><td>Plasmaterials, Inc.</td><td>PLA285287489</td><td>N형 이미터 층 재료</td></tr><tr><td>Micro 90 유리 세척 용액</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-18100-05</td><td>초기 유리 세척 솔루션</td></tr><tr><td>NSG Tec10 기판</td><td>Pilkington</td><td>N/A</td><td>전면 전기 접촉용 투명 전도성 산화물 유리</td></tr><tr><td>Super Shield Ni 전도성 코팅</td><td>MG Chemicals</td><td>841AR-3.78L</td><td>후면 접촉 층용 전도성 페인트</td></tr><tr><td>재질</td><td>: Sigma Aldrich</td><td>MKBZ5843V</td><td>후면 접촉 층 용 재질</td></tr><tr><td>두께 모니터</td><td>R.D. Mathis Company</td><td>TM-100</td><td>Te 증발 조건 프로그래밍 및 모니터링 용 기기</td></tr><tr><td>Thinner 1</td><td>MG Chemicals</td><td>4351-1L</td><td>후면 접촉 층 용 Ni와 혼합하는 페인트 희석제</td></tr><tr><td>초음파 세척기 1</td><td>L & R Electronics</td><td>Q28OH</td><td>초음파 세척기 1 유리 세척</td></tr><tr><td>초음파 세척기 2</td><td>초음파 세척</td><td>100S</td><td>초음파 세척기 2 유리 세척</td></tr><tr><td>용 UV / VIS Lambda 2 분광계</td><td>PerkinElmer</td><td>166351</td><td>CdSeTe 필름의 투과 측정에 사용되는 분광계</td></tr></tbody></table>

단락 전류 밀도 및 광발광을 강화하기 위한 근접 공간 승화-증착 초박형 cdsete/cdte 태양전지

Close-Space Sublimation-Deposited Ultra-Thin CdSeTe/CdTe Solar Cells for Enhanced Short-Circuit Current Density and Photoluminescence

태양광 장치 아키텍처의 개발은 증가하는 글로벌 에너지 수요와 기후 변화 속에서 태양 에너지를 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 재생 에너지원으로 만들기 위해 필요합니다. 박막 CdTe 기술은 빠른 제조 시간, 최소한의 재료 사용 및 ~ 3 μm 흡수층으로 CdSeTe 합금의 도입으로 인해 비용 경쟁력과 효율성 증가를 입증했습니다. 이 작품은 자동화된 인라인 진공 증착 시스템을 사용하여 얇은 1.5μm CdSeTe/CdTe 이중층 장치의 근접 공간 승화 제작을 제시합니다. 얇은 이중층 구조 및 제조 기술은 증착 시간을 최소화하고 장치 효율성을 높이며 미래의 얇은 흡수제 기반 장치 아키텍처 개발을 용이하게 합니다. 기판 예열 온도, CdSeTe:CdTe 두께 비율 및 CdCl2 패시베이션의 세 가지 제조 파라미터는 얇은 CdSeTe/CdTe 흡수 장치를 최적화하는 데 가장 큰 영향을 미치는 것으로 보입니다. CdSeTe의 적절한 승화를 위해, 증착 전기 온도는 예열원에서의 거주 시간에 의해 제어되는 것과 같이 ~540°C(CdTe의 경우보다 높음)여야 합니다. CdSeTe:CdTe 두께 비율의 변화는 이 비율에 대한 장치 성능에 대한 강한 의존성을 보여줍니다. 최적의 흡수기 두께는 0.5 μm CdSeTe/1.0 μm CdTe이며, 최적화되지 않은 두께 비는 백 배리어 효과를 통해 효율성을 감소시입니다. 얇은 흡수제는 CdCl2 패시베이션 변이에 민감합니다. 온도와 시간 모두에 관한 훨씬 덜 공격적인 CdCl2 처리 (두꺼운 흡수제에 비해)는 최적의 장치 성능을 산출합니다. 최적화된 제조 조건으로 CdSeTe/CdTe는 단일 흡수제 CdTe에 비해 장치 단락 전류 밀도 및 광발광 강도를 증가시킵니다. 또한 인라인 밀착 공간 승화 진공 증착 시스템은 향후 초박형 흡수기 아키텍처의 재료 및 시간 감소, 확장성 및 달성성을 제공합니다.

얇은 CdTe 흡수제에 CdSeTe를 추가하여 우수한 흡수재 품질과 더 높은 단락 전류 밀도(JSC)를통해 장치 효율을 향상시킵니다. 도 3A 및 도 3B는단일 CdTe 흡수제 및 CdSe/CdTe 바이레이어 흡수 장치에 대해 각각 PL 및 TRPL을 나타내고 있다( Bothwell등에서 8). PL 및 TRPL 측정모두 CdSeTe/CdTe 바이레이어 흡수제를 통해 향상된 광발광을 명확하게 보여줍니다. PL 강도는 6의 인자에 의해 향상되고, TRPL 꼬리 수명은, 붕괴의 느린 부분에 대한 단일 지수에 적합하며, 이중층 구조에 대해 12.6±0.1 ns이다(단층 구조에 대한 1.6±0.02 ns에 비해), 이는 더 나은 CdSeTe 재료 품질을 나타낸다. PL 측정은 또한 CdSeTe 층의 성공적인 통합을 확인합니다. 흡수 대역 갭에 해당하는 피크 PL 강도의...

이 작품은 향상된 효율성을 위해 얇은 흡수 기 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 / 카드뮴 텔루 라이드 광전지 장치의 전체 제조 공정을 설명합니다. 이 공정은 소규모 지역 연구 장치 및 대규모 모듈의 제작에서 부터 확장 가능한 근접 공간 승화 증착을 위해 자동화된 인라인 진공 시스템을 활용합니다.

단락 전류 밀도 및 광발광을 강화하기 위한 근접 공간 승화-증착 초박형 CdSeTe/CdTe 태양전지

Developments in photovoltaic device architectures are necessary to make solar energy a cost-effective and reliable source of renewable energy amidst ...

카드뮴 텔루라이드 흡수제에 카드뮴 셀레늄 텔루라이드를 첨가하는 것은 태양광 효율성에 대한 개선에 유의합니다. 초박층으로 더 높은 효율성과 재료 절감은 태양광 및 재생 에너지 개발을 발전시다. 자동화된 인라인 근접 공간 승화 증착 또는 CSS의 주요 장점은 가까운 공간 승화가 빠르며 자동 증착은 장치 전체에서 재현성을 보장한다는 것입니다.가까운 공간 승화는 태양 전지에 대한 필름 흡수제의 증착의 과제 중 하나를 해결합니다. 문제는 박막을 예치하는 것이 매우 느릴 수 있으므로 가까운 공간 승화로 인해 더 빠른 속도로 그렇게 하고 하루에 더 많은 태양 전지를 제조 할 수 있다는 것입니다. 이러한 증착 방법은 대기 노출이 바람직하지 않다는 점에서 다른 박막 증착에도 매우 유용하다.모든 제작 시스템과 마찬가지로 숙련된 사용자의 초기 감독은 매우 권장됩니다. 이러한 이중 층 흡수기 태양광 장치의 제조에는 많은 단계가 필요하기 때문에 각 단계 후 샘플의 시각화는 어떤 시각적 필름 특성이 필요한지 이해하는 데 중요합니다. 핸드헬드 에어 블로어를 사용하여 영구 마커로 표시된 깨끗한 투명 한 투명 한 전도산화물 코팅 기판에서 먼지 입자를 부드럽게 제거하고 고무 기울어진 핀셋 한 쌍을 사용하여 깨끗한 기판을 샘플 홀더에 깨끗한 기판을 적재하여 옥사이드를 투명하게 수행합니다.로드 잠금 도어가 닫히면 하중 잠금 압력 게이지가 5배 10배 아래로 판독될 때까지 하중 잠금을 해제하여 음수 2토르로 이동하여 하중 잠금 펌프를 끕니다. 스위치는 로드 잠금 게이트를 열고 샘플이 셔터 음극 위에 앉아 있도록 수동으로 전송 암을 삽입하기 전에 압력이 레벨이 올라갈 때까지 기다립니다. 타이머에 원하는 증착 시간을 설정하고 셔터가 수동으로 열리면 타이밍을 시작합니다.타이머가 꺼지면 즉시 셔터를 닫고 로드 잠금 게이트를 닫고 샘플을 언로드하기 전에 전송 암을 완전히 철회합니다. 산화 마그네슘 산화마그네슘 증착 속도를 얻으려면 메탄올에 담근 면 기울어진 어플리케이터를 사용하여 마커를 피형물에서 제거하고 교피계로 두께를 측정합니다. 흡수층의 근접 공간 승화의 경우, 증착 시스템의 위쪽 및 하단 소스를 적절한 재료 승화를 위한 온도 차등으로 설정합니다.핸드헬드 공기 송풍기를 사용하여 깨끗한 산화 아연 산화 마그네슘으로부터 먼지 입자를 부드럽게 제거하고 투명하게 산화물을 코팅한 기판을 투명하게 수행하고 깨끗한 기판을 샘플 홀더 인 산화 마그네슘 사이드에 적재하십시오. 로드 잠금 문을 닫은 후 로드 잠금 황삭 스위치를 켜고 하중 잠금을 아래로 펌핑합니다. 아래로 펌핑하는 동안, 약 섭씨 480도에 유리를 제기하기 위해 예열 소스에 110 초 거주 시간에 카드뮴 텔루라이드 증인 샘플에 대한 증착 조리법을 설정, 카드뮴 텔루라이드 증착을 위한 카드뮴 텔루라이드 소스에서 110초, 다결정 카드뮴 텔루라이드의 통과를 위한 염화수소 공급원에서 180초, 동맥에서 240초 를 사용하여 염화물 카드뮴을 흡수기로 구동합니다. 냉각 소스에서 300초.로드 잠금 장치가 40밀리토르 아래로 펌핑되면 게이트 밸브를 열고 소프트웨어에서 증착 레시피를 시작합니다. 전송 팔은 완료 시 홈 위치로 돌아오는 미리 설정된 위치로 자동으로 이동합니다. 증착이 완료되면 하중 잠금을 대기로 배출하고 로드 잠금 도어를 엽니다.샘플이 처리 할 만큼 시원하면 보풀이없는 천으로 제거하십시오. 염분화된 물을 사용하여 필름 표면에서 보이는 염화물 잔류물을 졸업된 비커로 헹구고 압축 질소로 필름을 건조시다. 그런 다음 면도날을 사용하여 기판에서 작은 카드뮴 텔루라이드 재료의 작은 영역을 긁어 내고 표면 profilometer를 사용하여 카드뮴 텔루라이드 필름 두께를 측정하여 증착 속도를 결정합니다.로드 잠금 압력이 40밀리토르 미만이면 소프트웨어에서 bakeoff 레시피를 실행합니다. 베이크오프가 완료되면, 두께를 확립하기 위해 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 증인 샘플에 대한 증착 레시피를 설정합니다. 예열원에 140초의 거주 시간을 설정하여 유리를 섭씨 약 540도, 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 소스에서 300초, 냉각원에서 300초로 설정합니다.부하 잠금 압력이 40밀리토르 미만에 도달하면 증착 레시피를 실행합니다. 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 필름 증착이 완료되면, 보풀이 없는 천으로 냉각된 시료를 내리고, 이전에 설명한 바와 같이 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 증착 속도를 결정하기 위해 작은 재료 부분을 긁어낸다. 1.5 미크론 단일 카드뮴 텔루라이드 흡수기를 제조하려면 이전에 초박형 흡수에 최적화된 카드뮴 텔루라이드 증착 속도와 염화물 처리에 기반한 증착 레시피를 설정합니다.110초의 예열 거주 시간, 카드뮴 텔루라이드 거주 시간 60초, 염화물 가재 시간 150초, 240초의 음침 시간, 300초의 냉각 시간을 사용하십시오. 하중 잠금 압력이 40밀리토르 미만에 도달하면 로드 잠금 게이트 밸브를 열고 시작을 선택합니다. 이 프로그램은 냉각 단계가 완료되면 선택한 증착 레시피를 홈 위치로 반환하는 자동으로 실행됩니다.0.5 미크론 카드뮴 셀레늄 텔루라이드와 1.0 미크론 카드뮴 텔루라이드 바이레이어 흡수기를 제조하려면, 흡기 증착 속도에 따라 140초의 전열 소착 시간, 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 거주 시간 231초, 카드뮴 텔루라이드 거주 시간 50초, 카드뮴 염화물 거주 시간 150초, 240초의 동맥음 시간으로 증착 레시피를 설정 및 300초의 냉각 시간. 하중 잠금 압력이 40밀리토르 미만에 도달하면 증착 레시피를 실행합니다. 그런 다음 레시피 완료 시 샘플을 내리고 설명된 대로 시료 를 시료 냉각합니다.상부 및 하부 소스가 작동 온도에 도달하면 샘플을 샘플 홀더에 적재하고 각 위치의 증착 시간에 대한 타이머 세트에 따라 구리 염화물 및 막판 위치로 이송 암을 순차적으로 이동합니다. 이 프로토콜의 구리 레시피는 1.5 마이크론 장치에 최적화되었습니다. 최종 타이머가 꺼지면 수동으로 이송 암을 홈 위치로 반환하고 로드 잠금 게이트 밸브를 닫습니다.얇은 텔루리움의 증발 증착을 위해 샘플 필름 측면을 샘플 홀더에 아래로 적재하고 챔버 상단을 닫습니다. 레버를 황삭 위치로 수동으로 이동합니다. 압력이 10밀리토르 이하로 떨어지면 레버를 다시 앞면 위치로 돌려 고진공 밸브를 열기 전에 압력의 순간스파이크가 해결될 때까지 약 30초 정도 기다립니다.챔버 압력 판독기가 기반을 둔 경우, 10번의 적절한 증착 압력이 음의 다섯 번째 토르에 도달했습니다. 전원 스위치를 켜고 셔터를 열고 현재 컨트롤을 위로 올려 증착을 시작합니다. 석영 크리스탈 모니터 디스플레이가 원하는 텔루리움 두께를 표시하면 전류를 빠르고 동시에 0으로 돌려 전원 스위치를 끄고 셔터를 닫습니다.페인트 백 컨택을 적용하기 전에 백 컨택 솔루션을 흔들어 완전한 혼합을 보장합니다. 샘플에 균일한 니켈 백 접촉을 적용하기 위해 느린 측면 동작으로 샘플 전체에 용액을 분사합니다. 백 컨택이 약간 건조하도록 허용한 후, 완전한 커버리지에 필요한 만큼 응용 프로그램을 반복하십시오.박막 구조를 전기적으로 접촉 가능한 장치로 마무리하려면 금속 마스크에 적재된 샘플을 장갑 상자에 넣고 사이펀 호스를 사용하여 유리 구슬 매체를 샘플의 마스크되지 않은 부분에 적용합니다. 두 번째 마스크로 응용 프로그램을 반복하여 설명을 완료하면 25개의 작은 면적 사각형 장치가 샘플에서 5 5 대 5 패턴으로 나타납니다. 그런 다음 시료의 필름 측면을 촉촉한 물에 담근 면 팁 어플리케이터로 청소하십시오.완성된 장치의 전기 측정에서 측면 저항을 최소화하기 위해 인듐 솔더를 사용하여 장치 간에 그리드 패턴을 납땜합니다. 얇은 카드뮴 텔루라이드 흡수제에 카드뮴 셀레늄 텔루라이드를 첨가하면 광발광이 증가하고 광발광 붕괴 수명이 길어질수록 우수한 흡수물질 품질을 통해 장치 효율을 향상시킨다. 더 높은 단락 전류 밀도로 더 큰 효율성이 달성됩니다.전류 밀도 축을 따라 광 전류 밀도 전압 곡선의 하향 변화는 가장 성능이 뛰어난 단일 카드뮴 텔루라이드 흡수 장치에 비해 가장 우수한 이중층 흡수 장치에 대한 단락 전류 밀도의 증가에 해당한다. 카드뮴 텔루라이드 및 카드뮴 셀레늄 텔루라이드/카드뮴 텔루라이드 장치의 양자 효율 측정은 이중층 장치의 긴 파장 범위에서 추가 광자 변환을 나타내고 해당 장치에 대한 단락 전류 밀도의 증가를 확증한다. 카드뮴 셀레늄 텔루라이드를 카드뮴 텔루라이드 두께 비율에 최적화하는 것의 중요성은 현재 밀도 전압 결과를 비교하여 입증된다.0.5 ~ 1.0 미크론 비율및 1.25 ~ 0.25 미크론 비율에 대한 데이터는 후자의 비최적의 장치에 상당한 꼬임과 태양광 효율의 감소를 나타내고 있다. 기억해야 할 가장 중요한 점은 카드뮴 셀레늄 텔루라이드와 카드뮴 텔루라이드 사이의 두께 비율은 존경받는 장치 성능에 필수적이며 각 이중 층 흡수제 두께에 최적화되어야한다는 것입니다. 이 절차에 따라, 추가 재료 층은 전자 반사체역할을 하는 이중층 후에 증착될 수 있다.이 레이어를 도입하면 카드뮴 텔루라이드 기반 장치의 전압 적자 장애물을 최소화할 수 있습니다. 이중층 태양 전지에 카드뮴 셀레늄 텔루라이드 합금을 통합하는 것은 태양 전지뿐만 아니라 다른 태양광 응용 분야로 그 합금의 특성을 개발하는 데 유용했습니다. 카드뮴 화합물은 위험할 수 있습니다.이러한 화합물을 사용하고 필름에서 잔류물을 헹구면 장갑, 실험실 코트를 착용한 다음 적절한 절차를 사용하여 유해 폐기물을 처리하는 것이 중요합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

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태양 에너지 생산을위한 전개 반도체 nanocrystal의 복합를 충전 분리의 개발을위한 일반적인 전략을 제시하고 있습니다. 기증자 - 수용체 nanocrystal 영화의 대량 heterojunctions는 태양 광 에너지 변환에 사용하실 수 있습니다 우리는 하나의 nanoparticle 형태의 기증자 - 수용체 nanocrystal 도메인의 조립 photocatalytic 함수에 상승을 제공합니다을 보여줍니다.

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삼중 항 - 삼중 종말 최대 변환 시스템을 통합하면 하위 밴드 갭 빛에 염료 감응 형 태양 전지의 응답을 향상시키기 위해

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