ВПЛИВ «ХЛОРИДНИХ» ОБРОБОК НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ НА ОСНОВІ ПЛІВОК ТЕЛУРИДУ КАДМІЮ, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ СУБЛІМАЦІЇ В ЗАМКНУТОМУ ОБ’ЄМІ

Abstract

З метою збільшення ефективності сонячних елементів (СЕ)  на основі плівок телуриду кадмію, отриманих методом сублімації в замкнутому об’ємі, досліджено різні способи проведення «хлоридної» обробки для активації базового шару сонячних елементів. Сонячні елементи піддавалися як газофазній, так і твердотільній «хлоридній» обробці, що дало змогу провести порівняльний аналіз вихідних параметрів та світлових діодних характеристик. Було досліджено вплив часу відпалу базового шару телуриду кадмію в парах хлориду кадмію при газофазній «хлоридній» обробці. Встановлено, що оптимальний час цього процесу становить близько 10 хв, що забезпечує зростання коефіцієнта корисної дії (ККД) до 12,8 %. Проведене числове моделювання впливу зміни світлових діодних характеристик на величину ККД показало, що зростання ефективності СЕ SnO2:F/CdS/CdTe рівною мірою обумовлене зниженням послідовного електроопору та густини діодного струму насичення, а також зростанням шунтувального електроопору. При твердотільній «хлоридній» обробці на поверхню телуриду кадмію осаджувалися шари хлориду кадмію CdCl2 різної товщини з подальшим відпалом гетеросистеми на повітрі. Встановлено, що така обробка не дозволяє формувати СЕ з ККД більше 9 %, що обумовлено негативним впливом підвищеного  послідовного електроопору та більшими значеннями густини діодного струму насичення.  Встановлено, що вплив «хлоридної» обробки на коефіцієнт корисної дії пов’язаний з формуванням різних дефектних комплексів у базовому шарі. При газофазній «хлоридній» обробці формуються дрібні акцептори ClTe-VCd, а притвердотільній «хлоридній» обробці внаслідок надлишку хлору починають формуватися ізоелектронні комплекси 2ClTe-VCd. Вказані комплекси по-різному впливають на діодні параметри сонячних елементів, що приводить до суттєвої різниці ККД СЕ. Отже, встановлено, що для СЕ з базовим шаром телуриду кадмію, отриманим сублімацією в замкнутому просторі, оптимальним є газофазний метод проведення «хлоридної» обробки та визначені оптимальні значення умов її проведення. Бібл. 10, табл. 2, рис. 3.