CdTeCdS太阳电池I-V,C-V特性研究.pdf

第55卷第5期2006年5月 物 理 学 报 1000．．329012006155(05)12504．．04ACTAPHYSICASINICA ⑥2006Chin．Phys．Soc． 杨学文+ 郑家贵 张静全 冯良桓 蔡 伟 蔡亚平 李 卫 黎 兵 雷 智 武莉莉 (四川大学材料科学系，成都610064) (2005年8月2413收到；2005年10月2613收到修改稿) 荷区的位置，电容．电压特性测试结果出现两个峰，峰特征与测试频率有关，用多结模型进行模拟分析，解释了实验 结果．测量了电池从220K至300K的变温暗电流一电压特性，得出电池的反向暗饱和电流密度凡和二级管理想因子 A，分析了^，J4随测量温度的变化，并讨论了电池器件的电流特性． 关键词：CdTe太阳电池，电流．电压特性，电容．电压特性 PACC：7340L，7360L，7280E 2．实 验 1．引 言 2．1．电池结构及制备 CdTe是直接带隙材料，禁带宽度1．45eV，接近 太阳电池所需的理想值．CdTe与宽带隙的CdS窗口 层形成的异质结CdTe／CdS太阳电池具有转换效率 高，制造成本低的优势．已有将近10个研究小组报 道取得了高于11％的转换效率，其中以近空间升华 合背接触层用真空共蒸发法沉积，制备细节参见文 献[2，3]． 技术制备的小面积CdTe／CdS太阳电池效率已达 16．5％，另有2个小组也报道了15．8％的转换效 2．2．C-V特性测试 率…．基于对CdTe，CdS等薄膜材料的电子学性质表 征，测量CdTe太阳电池的变温电流一电压特性及电 容一电压特性，研究CdTe／CdS异质结的电流输运机 压：一1．5V一3V． 理，对于改进CdTe太阳电池的制备工艺，提高其转 换效率具有重要意义． 2．3．厶y特性测试 本文测量了CdTe太阳电池从50kHz至1MHz频 使用西安交通大学研制的脉冲氙灯太阳电池 率范围的电容．电压特性，计算了吸收层的载流子浓 度和空间电荷区的位置，使用模拟软件对电池的电 的4155C半导体特性测试仪测量变温暗二y特性， 容．电压特性进行了模拟分析．同时测量了样品的变 电池样品置于中国科学院研制的低温样品室中，测 温暗电流．电压特性，得出电池的反向暗饱和电流密 试过程中样品室保持低真空并保持暗态，使用TCK． 度^和二级管理想因子A，在此基础简要分析了 100温度控制器控温，精度0．2K，测量温度范围为 CdTe太阳电池的电流特性． 300K一220K． *国家高技术研究发展计划(批准号：2003AA513010)资助的课题 十E—mail：xuewenyy@163．corn 万方数据 5期 杨学文等：CdTe／CdS太阳电池二y，Dy特性研究 2505 3．结果与讨论 3．1．C-V特性 p g 转换效率为11．6％的CdTe太阳电池的变频c-y U 山 特性如图1所示．根据曲线计算得到频率为1MHz时 a