Yakın Alan Süblimasyon-Gelişmiş Kısa Devre Akım Yoğunluğu ve Fotolüminesans için Ultra İnce CdSeTe/CdTe Güneş Pilleri

Kadmiyum tellür emicilere kadmiyum selenyum tellürit eklenmesi fotovoltaik verimlilikteki iyileşmeler için önemlidir. Ultra ince tabakalarla daha yüksek verimlilik ve malzeme tasarrufu fotovoltaik ve yenilenebilir enerji gelişimini ilerletir. Otomatik sıralı yakın mekan yüceltme birikiminin veya CSS'nin başlıca avantajları, yakın alan süblimasyonunun hızlı olması ve otomatik birikimin cihazlar arasında tekrarlanabilirliği sağlamasıdır.

Yakın alan süblimasyon güneş pilleri için film emicilerin birikiminde zorluklardan biri adresleri. Sorun, bu yüzden yakın alan süblimasyon bize daha hızlı bir oranda bunu yapmak ve bu nedenle bir gün içinde daha fazla güneş pilleri üretmek için izin verir ince filmler yatırmak için oldukça yavaş olabilir. Bu biriktirme yöntemi de birçok kez atmosferik pozlama istenmiyor diğer ince film ifadeler için çok yararlıdır.

Herhangi bir üretim sistemi olduğu gibi, deneyimli bir kullanıcıdan ilk gözetim son derece tavsiye edilir. Bu çift katmanlı emici fotovoltaik cihazların imalatı birçok adım gerektirdiğinden, her aşamadan sonra örneğin görüntülenmesi hangi görsel film niteliklerinin gerekli olduğunu anlamak için önemlidir. Kalıcı marker ile işaretlenmiş temiz şeffaf iletken oksit kaplı alt tabakadan herhangi bir toz partiküllerini nazikçe çıkarmak için bir el hava üfleyici kullanarak başlayın ve temiz substratı numune tutucuşeffaf iletken oksit tarafına yüklemek için bir çift kauçuk uçlu cımbız kullanın.

Yük kilidi kapısı kapalıyken, yük kilidi basınç göstergesi beş kat 10'un altında negatif iki torr'a kadar olan akabinde yük kilidini aşağı pompalayın ve yük kilidi pompasını kapatın. Yük kilit kapısını açın ve numunenin kepenkli katotun üzerine çıkması için aktarım kolunu manuel olarak takmadan önce basıncın eşitlenmesini bekleyin. İstenilen biriktirme süresini bir zamanlayıcıya ayarlayın ve deklanşör el ile açıldığında zamanlamaya başlayın.

Zamanlayıcı kapanırken deklanşörü hemen kapatın ve yük kilidi kapısını kapatıp numuneyi boşaltmadan önce transfer kolunu tamamen geri çekin. Magnezyum çinko oksit biriktirme oranı elde etmek için, tanık örnek marker kaldırmak ve bir profilometre ile kalınlığı ölçmek için metanol batırılmış bir pamuk uçlu aplikatör kullanın. Emici katmanların yakın yer süblimasyonu için, biriktirme sistemindeki üst ve alt kaynakları uygun malzeme süblimasyonu için bir sıcaklık diferansiyeliyle ayarlayın.

Temiz magnezyum çinko oksit ve şeffaf iletken oksit kaplı substrat tan herhangi bir toz parçacıkları kaldırmak ve örnek tutucu magnezyum çinko oksit yan aşağı üzerine temiz substrat yüklemek için bir el hava üfleyici kullanın. Yük kilidi kapısını kapattıktan sonra, yük kilidi ni pompalamak için yük kilidi kaba mafşal anahtarını açın. Pompalarken, kadmiyum telluride tanık örneğinin tvarlama tarifini, camı yaklaşık 480 santigrat dereceye çıkarmak için ön ısı kaynağında 110 saniyeye ayarlayın. kadmiyum tellürat birikimi için kadmiyum tellürit kaynağında 110 saniye, polikristalin kadmiyum tellürasyonunun passivizasyonu için kadmiyum klorür kaynağında 180 saniye, anneal kaynakta 240 saniye kadimyum klorüre emdirmek için ve soğutma kaynağında 300 saniye.

Yük kilidi 40 militorr'un altına pompalandığında, kapı vanasını açın ve yazılımdaki biriktirme tarifini başlatın. Transfer kolu otomatik olarak önceden ayarlanmış pozisyonlara geçerek tamamlandıktan sonra ev pozisyonuna geri döner. İfade tamamlandığında, yük kilidini atmosfere boşaltın ve yük kilidi kapısını açın.

Numune işlemek için yeterince soğuk olduğunda, tüy bırakmayan bir bezle çıkarın. Film yüzeyinden görünür kadmiyum klorür kalıntısını durulamak için deiyonize su kullanın ve filmi sıkıştırılmış azotla kurulayın. Daha sonra alt tabakadan küçük bir kadmiyum telluride malzeme sini kazımak için bir jilet kullanın ve biriktirme oranını belirlemek için kadmiyum telluride film kalınlığını ölçmek için bir yüzey profilometre kullanın.

Yük kilidi basıncı 40 militorr altında olduğunda, yazılım bir bakeoff tarifi çalıştırın. Bakeoff tamamlandığında, kalınlığı kurmak için kadmiyum selenyum telluride tanık örnek için biriktirme tarifi ayarlayın. Camsüresini yaklaşık 540 santigrat dereceye çıkarmak için ön ısı kaynağında 140 saniye, kadmiyum selenyum tellürat birikimi için kadmiyum selenyum tellürat kaynağında 300 saniye ve soğutma kaynağında 300 saniye ayarlayın.

Yük kilidi basıncı 40 militorr'un altına ulaştığında, biriktirme tarifini uygulayın. Kadmiyum selenyum tellür film birikimi tamamlandığında, soğutulmuş numuneyi tüy bırakmayan bir bezle boşaltın ve daha önce gösterildiği gibi bir profilometre ile kadmiyum selenyum tellürit biriktirme oranını belirlemek için malzemenin küçük bir bölümünü kazıyın. 1,5 mikron tek kadmiyum telluride emici imal etmek için, kadmiyum tellür biriktirme oranı ve daha önce ultra ince emiciler için optimize edilmiş bir kadmiyum klorür tedavisi dayalı biriktirme tarifi ayarlayın.

110 saniye lik bir ön ısıtma süresi, 60 saniyelik kadmiyum telluride çalışma süresi, 150 saniyelik kadmiyum klorür çalışma süresi ve 240 saniyelik bir soğuma süresi ve 300 saniyelik bir soğutma süresi kullanın. Yük kilidi basıncı 40 militorr'un altına ulaştığında, yük kilidi kapı valfini açın ve başlat'ı seçin. Program, soğutma adımı tamamlandıktan sonra seçilen biriktirme tarifini otomatik olarak çalıştıracaktır.

0.5 mikron kadmiyum selenyum tellürür ve 1.0 mikron kadmiyum telluride iki kat emici imal etmek için, 140 saniye, kadmiyum selenyum telluride 231 saniye, 50 saniyelik kadmiyum telluride çalışma süresi, 150 saniyelik kadmiyum klorür çalışma süresi, 240 saniyelik bir annelik süresi ile emici biriktirme oranına göre biriktirme tarifi ayarlayın ve 300 saniyelik bir soğutma süresi. Yük kilidi basıncı 40 militorr'un altına ulaştığında, biriktirme tarifini uygulayın. Daha sonra tarifi tamamlanması ve örnek soğutma üzerine gösterildiği gibi örnek boşaltın.

Üst ve alt kaynaklar çalışma sıcaklığına ulaştığında, numuneyi numune tutucuya yükleyin ve transfer kolunu her pozisyonun biriktirme süresi için ayarlanan zamanlayıcıya göre ön ısıtmalı bakır klorür ve anneal pozisyonlarına sırayla taşıyın. Bu protokoldeki bakır tarifi 1,5 mikron cihazlar için optimize edilmiştir. Son zamanlayıcı patladığında, transfer kolunu el ile ev pozisyonuna döndürün ve yük kilidi kapısı vanasını kapatın.

İnce telluriumun buharlaşma birikimi için, örnek film tarafını numune tutucuya yükleyin ve oda üst kısmını kapatın. Kolu el ile kaba lama pozisyonuna taşıyın. Basınç 10 militorr'un altına düştüğünde, kolu foreline pozisyonuna geri çevirin ve yüksek vakum valfini açmadan önce basınçtaki anlık ani sıçramanın çözülmesi için yaklaşık 30 saniye bekleyin.

Oda basınç okuyucu dayandırdığında, negatif beşinci torr bir kez 10 uygun biriktirme basıncı na ulaşılmıştır. Güç düğmesini açın, deklanşörü açın ve biriktirmeye başlamak için geçerli denetimi açın. Kuvars kristal monitör ekranı istenilen tellurium kalınlığını gösterdiğinde, akımı hızlı ve eş zamanlı olarak sıfıra çevirin, güç düğmesini kapatın ve deklanşörü kapatın.

Boyayı geri temasını uygulamadan önce, tam karıştırma sağlamak için geri temas çözeltisini sallayın. Numuneüzerine düzgün nikel geri temas uygulamak için yavaş bir yanal hareketle çözeltiyi numune nin üzerine püskürtün. Arka kontanın hafifçe kurumasını sağladıktan sonra, tam kapsama alanı için gerekli olduğu kadar uygulamayı tekrarlayın.

İnce film yapısını elektrikle temas edilebilir cihazlara dönüştürmek için, metal bir maskeye yüklenen numuneyi bir torpido gözüne yerleştirin ve numunenin maskesiz kısımlarına cam boncuklu orta madde uygulamak için bir sifon hortumu kullanın. Uygulamayı ikinci bir maskeyle tekrarlayın, öyle bir maske yle tekrarlayın ki, demi tamamladıktan sonra, 25 küçük kare kare aygıt örneküzerinde beşer beş desen halinde görünür. Daha sonra örneklerin film tarafını deiyonize suya batırılmış pamuk uçlu aplikatörle temizleyin.

Bitmiş cihazların elektriksel ölçümlerinde yanal direnci en aza indirmek için, bir indiyum lehim ile cihazlar arasında bir ızgara desen lehim. İnce bir kadmiyum tellüre emici kadmiyum selenyum tellürit eklenmesi, daha yüksek fotolüminesans ve daha uzun süre çözülmüş fotolüminesans çürüme ömürleri ile gösterilen üstün emici malzeme kalitesi ile cihaz verimliliğini artırır. Daha yüksek kısa devre akım yoğunluğu ile daha fazla verimlilik elde edilir.

Akım yoğunluğu ekseni boyunca ışık akım yoğunluğu eğrisindeki aşağı doğru kayma, en iyi performans gösteren tek kadmiyum telluride emici cihaza kıyasla en iyi performans gösteren çift katmanlı emici cihaz için kısa devre akım yoğunluğundaki artışa karşılık gelir. Kadmiyum tellürit ve kadmiyum selenyum tellürit/kadmiyum telluride cihazlarının kuantum verimlilik ölçümleri, çift katmanlı cihazın uzun dalga boyu aralığında ek foton dönüşümünü gösterir ve bu cihazın kısa devre akım yoğunluğundaki artışı doğrular. Kadmiyum selenyum tellüritin kadmiyum tellür kalınlığı oranıile optimize edilen önemi, akım yoğunluğu gerilim sonuçlarının karşılaştırılması ile gösterilmiştir.

0,5 ila 1,0 mikron oranı ve 1,25 ila 0,25 mikron oranına ait veriler, ikinci optimal olmayan cihazda önemli bir bükülüklik ve fotovoltaik verimlilikte bir düşüş göstermektedir. Unutulmaması gereken en önemli şey kadmiyum selenyum tellürit ve kadmiyum tellürarasındaki kalınlık oranı saygın cihaz performansı için zorunlu dur ve her iki katmanlı emici kalınlığı için optimize edilmelidir. Bu prosedürü takiben, bir elektron reflektör olarak hareket etmek için çift katmanlı sonra ek bir malzeme tabakası yatırılabilir.

Bu katmanın tanıtılması kadmiyum tellür esaslı cihazlarda voltaj açığı engelini en aza indirebilir. Çift katmanlı güneş hücrelerine bir kadmiyum selenyum tellürit alaşım dahil sadece güneş pilleri için yararlı olmuştur, ama diğer fotovoltaik uygulamalar içine bu alaşımın özelliklerini geliştirmek için. Kadmiyum bileşikleri tehlikeli olabilir.

Bu tür bileşikleri kullandığımızda ve filmlerden kalıntıyı duruladığımızda, eldiven, laboratuvar önlüğü ve tehlikeli atıkları bertaraf etmek için uygun prosedürleri kullanmak önemlidir.