PDF《磁控溅射 Cl 掺杂 CdTe 薄膜的孪晶结构与电学性质》

磁控溅射Cl掺杂CdTe薄膜的孪晶结构与电学性质 朱子尧 刘向鑫 蒋复国 张跃 The twins structure and electric properties of Cl doped CdTe film by magnetron sputtering Zhu Zi-Yao Liu Xiang-Xin Jiang Fu-Guo Zhang Yue 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica, 66,

088101 (2017) DOI: 10.

7498/aps.66.088101 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.66.088101 当期内容View table of contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2017/V66/I8 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 铁电半导体耦合薄膜电池中的反常载流子传输现象 Transport phenomenon of anormalous carriers in ferroelectric-semiconductor coupled solar cell 物理学报.2016, 65(11):

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018101 http://dx.doi.org/10.7498/aps.62.018101 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 66, No.

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088101 磁控溅射Cl掺杂CdTe薄膜的孪晶结构 与电学性质? 朱子尧1)3) 刘向鑫3)4)? 蒋复国2) 张跃1)? 1)(北京航空航天大学材料科学与工程学院, 北京 100191) 2)(北京低碳清洁能源研究所, 北京 102211) 3)(中国科学院电工研究所, 太阳能热利用及光伏系统重点实验室, 北京 100190) 4)(中国科学院大学, 北京 100049) (

2016 年11 月1日收到;

2017 年1月18 日收到修改稿 ) CdTe 用作薄膜太阳能电池吸收层需要经过氯处理才能得到高的光电转换效率, 其中 Cl 原子的作用机理 仍然没有完全被理解. 实验发现 Cl 原子主要偏聚在 CdTe 晶界处, 对晶界有钝化作用, 而有第一性原理计算 认为 Cl 原子掺入 CdTe 晶格能够引入浅能级提高光电转换效率. 为了验证 Cl 原子掺杂是否对 CdTe 的光电转 换效率有益, 本文通过磁控溅射制备了

100 ppm (ppm = 1/1000000) Cl 原子掺杂的 CdTe (CdTe:Cl) 薄膜并 研究了薄膜的晶体结构与电学性质, 同时对比了正常氯处理的无掺杂 CdTe 薄膜与 CdTe:Cl 薄膜之间的性质 区别. 实验发现 Cl 原子掺杂会在 CdTe:Cl 中形成大量仅由几个原子层构成的孪晶, 电子和空穴在 CdTe:Cl 薄 膜中没有分离的传导通道, 而在氯处理后的 CdTe 薄膜中电子沿晶界传导, 空穴沿晶粒内部传导. 磁控溅射沉 积的 CdTe:Cl 多晶薄膜属于高阻材料, 退火前载流子迁移率很低, 退火后载流子浓度降低到本征数量级, 电 阻率提高. CdTe:Cl 薄膜电池效率远低于正常氯处理的无掺杂 CdTe 薄膜电池效率. 磁控溅射制备的非平衡 重掺杂 CdTe:Cl 多晶薄膜不适合用作薄膜太阳能电池的吸收层. 关键词: Cl掺杂CdTe, Cl处理CdTe, 高分辨透射电子显微镜, 导电原子力显微镜 PACS: 81.05.Dz, 88.40.jm, 68.37.Og, 68.37.Ps DOI: 10.7498/aps.66.088101