Разработка методов получения фоточувствительных полупроводниковых слоев на основе соединений A2B6 для тандемных солнечных элементов

• Автор: Коновалов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРИМЕНЕНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР В ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОБРАЗОВАТЕЛЯХ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ЕЕ Основные поколения солнечных элементов

1.2. Многокаскадные тонкопленочные солнечные элементы

Е2. Оптическое согласование каскадов

1.3. Электрическое согласование каскадов

1.5. Солнечные элементы, очувствленные наночастицами

1.6. Особенности электронных процессов в поликристаллических полупроводниках

1.9. Постановка задач исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Общая характеристика технологического процесса и установок
2.2. Образцы
2.3. Измерение темновых и световых вольтамперных характеристик образцов

2.4. Установка для измерения спектральных характеристик фотопроводимости

Выводы по главе 2
3. ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК СОЕДИНЕНИЙ А2В

3.1. Особенности выбранного технологического процесса и свойства получаемых с его помощью полупроводниковых слоев.
3.1.1. Получение пленок СсГГе
3.1.2. Получение пленок ХпТе
3.1.3. Получение пленок СёБ
3.1.4. Получение пленок СбБе
3.1.5. Получение пленок ІщТез
Выводы по главе

4. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ОСАЖДЕНЯ НА СОСТАВ ПЛЕНОК
4Л. Выбор режимов, обеспечивающих гомогенный состав полупроводниковых пленок при их конденсации
4.1.1. Определение критических температур конденсации
4.1.2. Анализ влияния температуры подложки на скорость роста пленки
4.2. Анализ влияния температуры испарения компонентов и температуры подложки на состав и скорость конденсации пленок
Выводы по главе 4
5. ВЛИЯНИЕ МЕЖКРИСТАЛЛИТНЫХ БАРЬЕРОВ НА ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК
5.1. Электронный транспорт в поликристаллических пленках
5.3. Влияние собственных дефектов на тип проводимости пленок СбТе, полученных вакуумной конденсацией
5.4. Контроль качества полупроводниковых пленок с неупорядоченной структурой по оптическому поглощению в области края собственного поглощения.
Выводы по главе 5
6. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАНДЕМНОГО СОЛНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА.
6.1. Основные требования к конструкции и технологии тандемных солнечных элементов.
6.2.Выбор материалов для тандемного солнечного элемента
6.3. Расчет энергетических диаграмм солнечных элементов на основе гетеропереходов
6.4. Выбор конструкции и оценка параметров фронтального элемента
6.5. Рекомендованный вариант конструкции тандемного СЭ
6.6 Согласование электрических характеристик каскадов тандемного СЭ 111 Выводы по главе 6
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Основные параметры полупроводниковых соединений, рассматриваемых в работе
2. Листинги
3. Кривые оптического поглощения слоев ІТО и СёБ

показало отсутствие в них следов ранее испаряемых в камере материалов, что позволяет сделать вывод о достаточности такой очистки.
подложка
испаряемое веществ
лодочка
нагреватель подложки

-кварцевый стакан
металлический
корпус
термопара нагреватель источника Рис. 22 Схема камеры для нанесения пленок в квазизамкнутом объеме
Серия проведенных экспериментов показала, что оптимальными являются расстояния между испарителем и подложкой от 7 до 10 мм при температуре испарителя около 650 °С и температуре подложки на 50-70 °С ниже. В этом случае получаются полупроводниковые слои с наиболее совершенной структурой и составом.
На рис. 23 приведена схема камеры, используемой для отработки режимов нанесения пленок испарением материалов из двух источников. Камера размещается в установке, собранной на базе стандартного откачного поста ВА05-4.
Рис. 23. Схема камеры, использовавшейся для осаждения полупроводниковых слоев.