Гременок В.Ф., Тиванов М.С., Залесский В.Б. Солнечные элементы на основе полупроводниковых материалов

Подождите немного. Документ загружается.

212

220 Structural properties of thin Zn

0.62

0.19

S alloy films grown on

Si (111) substrates by pulsed laser deposition / G. Wagner [et al] // Thin Solid

Films. - 2000. - Vol. 356. - P. 80-85.

221 Chalcopyrite Cu(Ga,In)Se

thin films produced by laser-assisted evaporation /

V.F. Gremenok [et al] // Jpn. J. Appl. Phys. – 1993. - Vol. 32,

Suppl. 32-3. – P.90-91.

222 Оптические константы лазерноосажденных пленок CuGaSe

вблизи фун-

даментального края поглощения / В.В. Киндяк [и др.] // ФТП. - 1993. - Т.

27, вып. 7. - С. 1154-1157.

223 Фотоэлектрические свойства лазерно-осажденных слоев р-CuInSe

структур на их основе / Е.П. Зарецкая [и др.] // ЖПС. - 1994. - Т. 60,

№ 3-4. - С. 336-340.

224 Laser deposited Cu(In,Ga)Se

thin films: preparation and characterization /

V.F. Gremenok [et al] // J. Cryst. Res. Techn. – 1996. - Vol. 31, № 2. –

P. 485-488.

225 Kindyak, A.S. Energy gap variations in thin laser-deposited Cu(In,Ga)Se

films / A.S. Kindyak, V.V. Kindyak, V.F. Gremenok // Matterials Letter. –

1996. - Vol. 28. – P. 273-275.

226 Структурные свойства лазерно-осажденных пленок CuIn

1-X

/ Е.П.

Зарецкая [и др.] // Письма в ЖТФ. - 1996. - Т. 22, вып. 14. - С. 53-57.

227 Characterization of Cu(In,Ga)Se

laser-deposited thin films: structural and

photosensitive properties / E.P. Zaretskaya [et al] // Ternary and Multinary

Compounds: scien. art. / Inst. Phys. Publ.; edited by R.D. Tomlinson. – Lon-

don, 1998. - P. 361-364.

228 Characterization by photoluminescence of Cu(Ga,In)Se

thin films prepared

by laser deposition / A.I. Mudryi [et al] // Ternary and Multinary Compounds:

scien. art. / Inst. Phys. Publ.; edited by R.D. Tomlinson. – London, 1998. - P.

465-468.

229 Иванов, В.А. Фотоэлектрические свойства тонких пленок р-CuInSe

, по-

лученных импульсным лазерным испарением / В.А. Иванов, И.А. Викто-

ров, В.Ф. Гременок // ЖПС. - 1999. - Т. 66, № 1. - С. 138-141.

230 Фотоэлектрические свойства поверхностно-барьерных структур In/р-

(Cu,Ag)Ga(Se,Te)

/ И.В. Боднарь [и др.] // ЖПС. - 1999. - Т. 66, № 1. -

С. 141-143.

231 Пленки халькопиритных полупроводников I-III-VI

: получение, исследо-

вание и применение / В.Ф. Гременок [и др.] // Актуальные проблемы фи-

зики твердого тела: сб. науч. ст. / Бел. навука; под науч. ред. Н.М. Олех-

новича. – Минск, 2003. - С. 298-305.

232 Photoelectrical properties of In/p-(Cu,Ag)(In,Ga)(Se,Te) surface-barrier struc-

tures / Yu.V. Rud [et al] // Polycrystalline Semiconductors V: scien. art. / Sci-

tec Publ.; edited by J.H. Werner. - Switzerland, 1999. - P. 415-420.

233 Гременок, В.Ф. Исследование фоточувствительных структур на основе

полупроводниковых соединений A

III

/ В.Ф. Гременок // Актуальные

проблемы физики твердого тела: материалы Междунар. науч. конф.,

213

Минск, 26–28 Октября 2005 г.; в 2 т. / Изд. Центр БГУ; редкол.: Н.М.

Олехнович [и др.]. - Минск, 2005.- Т. 1. - С. 372-375.

234 Солнечные элементы на основе пленок CuIn

1-Х

, полученных им-

пульсным лазерным испарением / В.Ф. Гременок [и др. ] // ФТП. – 2002. –

Т. 36, № 3. – С. 360-363.

235 Large-area CIGS modules: Pilot line production and new developments / M.

Powalla [et al] // Solar Energy Materials and Solar Cells. - 2006. – Vol. 90. –

P. 3158–3164.

236 New developments in Cu(In,Ga)(S, Se)

thin film modules formed by rapid

thermal processing of stacked elemental layers / V. Probst // [et al] // Solar

Energy Materials & Solar Cells. - 2006. – Vol. 90. – P. 3115–3123.

237 Buffer layers in Cu(In,Ga)Se

solar cells and modules / D. Hariskos [et al] //

Thin Solid Films. - 2005. - Vol. 480-481. - P. 99-109.

238 Ortega-Borges, R. Mechanism of chemical bath deposition of cadmium sul-

phide thin films in the ammonia-thiourea system. In sity kinetic study and

modelization / R. Ortega-Borges, D. Lincot // J. Electrochem. Soc. – 1993. –

Vol. 140, № 12. – P. 3464-3473.

239 Progress towards modelling the CdS chemical bath deposition process / M.

Kostoglou [et al] // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 387. – P. 115-117.

240 Оптимизация буферного CdS-слоя для эффективных солнечных элемен-

тов на основе Cu(In,Ga)Se

/ А.М. Поликанин [и др. ] // ЖПС. – 2004. – Т.

71, № 5. – С. 683-688.

241 Тонкопленочные солнечные элементы на основе Cu(In,Ga)Se

слоев, по-

лученных методом селенизации металлических прекурсоров / В.Б. Залес-

ский [и др.] // Оптоэлектронные и информационные технологии: сб. науч.

тр. / УП АРТИ-ФЕКС; под науч. ред. А.А. Ковалева. - Минск, 2003. -

С. 212-225.

242 Гременок, В.Ф. Тонкопленочные солнечные элементы на основе

Cu(In,Ga)Se

слоев / В.Ф. Гременок // Российские технологии для индуст-

рии: материалы 9-го Международного Семинара, Санкт-Петербург, 30

Мая – 1 Июня 2005 г. / ФТИ РАН; редкол.: Г.Ф. Терещенко [и др.]. - С.-

Петербург, 2005. - С. 59-60.

243 Investigation of CuInZnSe

Thin Films for Solar Cell Applications / V.F.

Gremenok [et al] // Thin Solid Films. – 2005. - Vol. 487, № 1-2. – P. 193-198.

244 Preparation of Cu(In,Ga)Se

thin film solar cells by two-stage selenization

processes using N

gas / V.F. Gremenok [et al] // Solar Energy Materials and

Solar Cells. – 2005. -Vol. 89, № 1-2. – P. 129-137.

245 Siebentrit, S. Alternative buffers for chalcopyrite solar cells / S. Siebentritt //

Solar Energy. – 2004. – Vol. 77. – P. 767-775.

246 Interface engineering between CuInSe

and ZnO / J. Kessler [et al] // IEEE. -

1993.- Vol. 1, № 93.- P. 447-451.

247 The path to ZnO devices: donor and acceptor dynamics / D. Look [et al] //

Phys. Stat. Sol. (a). – 2003. - Vol. 195, № 1. - P. 171-177.

214

248 RF sputter deposition of the high-quality intrinsic and n-type ZnO window

layers for Cu(In,Ga)Se

-based solar cell applications / J. Lee [et al] // Solar

Energy Materials and Solar Cells. – 2000. - Vol. 64. - P. 185-195.

249 Structural and Optical Characteristics of Zinc Oxide Thin Films Formed by

Reactive Magnetron Sputtering / O. Goncharova [et al] // Plasma Physics and

Plasma Technology: IV International Conference Proceedings, Minsk, 15-19

September 2003: in 2 vol. /IMAP NASB; editors: V.S. Burakov [et al]. -

Minsk, 2003. - Vol. 2. - P. 622-625.

250 Свойства пленок оксида цинка, полученных методом реактивного магне-

тронного распыления цинковой мишени / В.Б. Залесский [и др.] // Опто-

электронные и информационные технологии: сб. науч. тр. / УП АРТИ-

ФЕКС; под науч. ред. А.А. Ковалева. - Минск, 2003. - С. 185-200.

251 Получение тонких пленок оксида цинка методом реактивного магне-

тронного распыления и исследование их электрическихи оптических ха-

рактеристик / В.Б. Залесски [и др.] // Физика и Технология Тонких Пле-

нок: материалы IX Междунар. конф., Харьков, 19-24 Мая 2003 г.: в 3 т. /

Харьков; редкол.: В.М. Шулаев [и др.]. - Харьков, 2003. - Т. 2. -

С. 114-115.

252 Разработка образцов нового поколения солнечных батарей и фотопреоб-

разователей для КА связи и ретрансляции: отчет о НИР / Институт Элек-

троники НАН РБ; рук. В.Б. Залесский. – Минск, 2002. -

160 с. -№ ГР 20022926.

253 Physical Characterization of Thin-film Solar Cells / K. Durose [et al] // Prog.

Photovolt: Res. Appl. – 2004. – Vol. 12. – P. 177–217.

254 Yu, E.T. Nanoscale characterization of semiconductor materials and devices

using scanning probe techniques / E.T. Yu // Materials Science and

Engineering. – 1996. – Vol. R17. – P. 147–206.

255 Миронов, В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии: учеб. по-

собие / В.Л. Миронов; Рос. Акад. Наук, И-т физики микроструктур. -

Нижний Новгород, 2004. - 110 с.

256 Binnig, G. Scanning tunneling microscopy / G. Binnig, H. Rohrer // IBM

Journal of Research and Development. – 2000. – Vol. 44, № 1-2. –

P. 279-293.

257 Binnig, G. Atomic force microscope / G. Binnig, C.F. Quate, C.H. Gerber //

Physical Review Letter. – 1986. – Vol. 56, № 9. – P. 930–933.

258 Meyer, E. Atomic force microscopy / E. Meyer // Progressing Surface Science.

– 1992. – Vol. 41. – P. 3–49.

259 Atomic-scale friction of a tungsten tip on a graphite surface / C.M. Mate [et al]

// Physical Review Letter 1987. – Vol. 59, № 17. – P. 1942–1945.

260 Xu, Q, Hsu JWP. Electrostatic force microscopy studies of surface defects on

GaAs/Ge films / Q. Xu, J.W.P. Hsu // J. Appl. Phys. – 1999. – Vol. 85,

№ 5. – P. 2465–2472.

215

261 Vatel, O. Kelvin probe force microscopy for potential distribution measure-

ment of semiconductor devices / O. Vatel, M. Tanimoto // J. Appl. Phys. –

1995. – Vol. 77, № 6. – P. 2358–2362.

262 Williams, C. C. Two-dimensional dopant profiling by scanning capacitance

microscopy / C.C. Williams // Annual Reviews of Materials Science. – 1999. –

Vol. 29. – P. 471-478.

263 Marchiando, J.F. Regression procedure for determining the dopant profile in

semiconductors from scanning capacitance microscopy data / J.F. Marchiando,

J.J. Kopanski // J. Appl. Phys. – 2002. – Vol. 92, № 10. – P. 5798–5809.

264 Фелдман, Л. Основы анализа поверхности и тонких пленок / Л. Фелдман,

Д. Майер; под ред. В.В. Белошвицкого. - М.: Мир, 1989. - 341 с.

265 Ормонт, Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полу-

проводников Б.Ф. Ормонт. - М. Высшая школа, 1973. - 655 с.

266 JCPDS-International center for diffraction data, PCPDFWIN, v. 2.00, 1998.

267 Палатник, Л.С. Основы пленочного полупроводникового материаловеде-

ния / Л.С. Палатник, В.К. Сорокин. - М.: Энергия, 1973. - 295 с.

268 Майселл, Л. Технология тонких пленок: справочник: в 2 т. / Л. Майссел,

Р. Глэнг. - М.: Советское радио, 1977. - Т. 1. - 686 с.

269 Brewster, D. Treatise on Optics / D. Brewster. – London: Longman, Rees,

Orme, Brown, Green and Taylor, 1831. – 108 p.

270 Rothen, A. The Ellipsometer, an Apparatus to Measure Thicknesses of Thin

Surface Films / A. Rothen // Review of Scientific Instruments. – 1945. – Vol.

16, № 2. – P. 26–30.

271 Bruggeman, D.A.G. Berechung verschieder physikalischer Konstanten von

heterogenen substranzen / D.A.G. Bruggeman // Annals of Physics (Leipzig). –

1935. – Vol. 24. – P. 636–679.

272 Optical characterization of CuIn

1-X

alloy thin films by spectroscopic

ellipsometry / P.D. Paulson [et al] // J. Appl. Phys. - 2003. - Vol. 94,

№ 2. - P. 879-888.

273 Уханов, Ю.И. Оптические свойства полупроводников / Ю.И. Уханов; под

ред. В.М. Тучкевича. - М.: Наука, 1977. - 366 с.

274 Валеев, А.С. Определение оптических постоянных тонких слабопогло-

щающих слоев / A.C. Валеев // Оптика и спектроскопия. - 1963. - Т. XV,

вып. 4. - С. 500-511.

275 Minkov, А. Method for determing the optical constants of a thin film on a

transparent substrate / A. Minkov // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1989. - Vol. 22. -

P. 199-205.

276 Павлов, Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых мате-

риалов / Л.П. Павлов. - М.: Высшая школа, 1987. – 239 с.

277 Meyer, D.L. Contact resistance: its measurement and relative importance to

power loss in a solar cell / D.L. Meyer, D.K. Shroder // IEEE Transaction elec-

tron devices. – 1984. – Vol. ED-31, № 5. - P. 6647-6653.

278 Кучис, Е.В. Методы исследования эффекта Холла / Е.В. Кучис. – М.:

Сов. Радио, 1974. - 328 с.

216

279 Cherns, D. High-Resolution Transmission Microscopy of Surfaces and Inter-

faces in Analytical Techniques for Thin-Film Analysis / D. Cherns; edited by

K.N. Tu, R. Rosenberg. – San Diego: Academic, 1988. – P. 297–335.

280 Williams, D.B. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials

Science / D.B. Williams, C.B. Carter. – New York: Plenum, 1996. – 729 p.

281 Shroder, D.K. Semiconductor Material and Device Characterization / D.K.

Shroder. – New York: Wiley, 1990. – P. 490–494.

282 Miller, R.C. Some remarks on excitation spectra versus photoluminescence

spectra for the evaluation of quantum wells / R.C. Miller, R. Bhat // Journal of

Applied Physics. – 1988. – Vol. 64, № 7. – P. 3647–3649.

283 Pankove, J.I. Optical Processes in Semiconductors / J.I. Pankove. – New York:

Dover, 1971. – 340 р.

284 Yu, P. Fundamental of Semiconductors / P. Yu, M. Cardona. – 2nd edn. – Ber-

lin: Springer, 1999. – P. 333–361.

285 Gilliland, G.D. Photoluminescence spectroscopy of crystalline semiconductors

/ G.D. Gilliland // Materials Science and Engineering Reports. – 1997. – Vol.

18. – P. 99–354.

286 Defect level identification in CuInSe

from photoluminescence studies /

G. Dagan [еt аl] // Chem. Mater. - 1990. - Vol. 2. - P. 286-293.

287 O’Connor, D.V. Time-correlated Single Photon Counting / D.V. O’Connor, D.

Phillips. – San Diego: Academic, 1984. – 260 р.

288 Theory and experiment for a germanium p-n junction / F.S. Goucher

[et al] // Physical Review. – 1951. – Vol. 81. – P. 637-642.

289 Пак, П.Ю. Исследование слоев МЛЭ КРТ методом сканирующей лазер-

ной микроскопии / П.Ю. Пак, В.А. Фатеев, В.В. Шашкин // Прикладная

физика. – 2003. – № 6. – С. 113-119.

290 Sawyer, W.D. An improved method of light-beam-induced current characteri-

zation of grain boundaries / W.D. Sawyer // Journal of Applied Physics. –

1986. – Vol. 59. – P. 2361-2365.

291 Galloway, S.A. Characterisation of thin-film CdS/CdTe solar cells using elec-

tron beam induced current / S.A. Galloway, P.R. Edwards, K. Durose // Solar

Energy Materials and Solar Cells. – 1999. – Vol. 57. – P. 61-74.

292 Rechid, J. Characterising superstrate CIS solar cells with electron beam in-

duced current / J. Rechid [et al] // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 361-362. –

P. 198-202.

293 Hiltner, J.F. Micron-resolution photocurrent of CdTe solar cells using multiple

wavelengths / J.F. Hiltner, J.R. Sites // Proceedings of the Materials Research

Society. – 2001. – Vol. 668. – P. H981-H986.

217

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УРАВНЕНИЯ СЭ

Условимся считать

SC ph

и введем обозначение

AkT

Уравнение ВАХ СЭ в этом случае можно записать в следующем

виде:

U JR JR U

J J J exp

. (А.1)

Запишем уравнение ВАХ СЭ в точках (

) и

(

SC S SC S

J R J R

J exp

;

OC OC

J J exp

. (А.2)

Продифференцируем выражение (А.1) по напряжению:

U S S U S

T T P

J R U JR J R

J J exp

V V R

Из того же выражения (А.1) следует, что

SC P

U JR U JR

exp J J J

V J R

S U S

U U S SC

T P P

U JR J R

J J R J J J

V R R

S S S

U T S SC T SC

P P P P

U JR R U JR

J V R J J J V J J J

R R R R

218

T S SC

U JR

J J J

U JR

V R J J J

U J S

J U R

U JR

J J J

. (А.3)

Обозначим

SC S

J a R

, (А.4)

J b R

exp

Из выражения (А.2) находим одно из уравнений для определе-

ния параметров СЭ:

SC OC

. (А.5)

С учетом последнего выражения формулы (А.3) и (А.4) можно

записать в виде:

SC SC S T

J J R V

. (А.6)

SC SC P OC T

J J R U V

. (А.7)

219

Получим выражение, позволяющее вычислять диодный коэффи-

циент

. Для этого введем функцию мощности

, снимаемой с

нагрузки.

.A.3

JU U JU U J R

U JR

J J J

Пользуясь тем, что

, из условия

находим

величины

M M S

M SC

U J R

J J J

M M S M SC M M S T M

U J R J J J U J R V J

M M S SC M

M M S

U J R J J J

U J R

M M S SC M

U J R J J J

Поскольку

AkT

, находим искомое выражение:

220

M M S SC M

U J R J J J

. (А.8)

Получим выражение, позволяющее вычислять параллельное

(шунтирующее) сопротивление

. Воспользовавшись выражениями

(А.6, А.7), имеем:

SC SC S T

J J R V

, (А.9)

SC SC P OC T

J J R U V

. (А.10)

Соотношение (А.10) перепишем в виде

P T P

SC T SC P OC

R V R

J V J R U

и подставим в (А.9). Тогда

SC P S OC

J R R U

S OC

S S P P

a R b R R R

Воспользуемся тем, что

. Получим:

S S P

a R b R R

221

P S S

R b R a R

b R a R

. (А.11)

Далее рассмотрен вывод выражения, позволяющего вычислять

последовательное сопротивление

. Из выражения (А.7) находим:

OC OC

SC SC

S P P P

b R R R R

1 1 1

SC OC T

J U V

b R R

Согласно полученной формуле (А.11)

P OC S S

R U b R a R

Комбинация двух последних выражений дает следующее:

1 1 1

T T T

SC SC OC T

S OC S S

V V V

J J U V

b R U b R a R

1 1 1 1

OC SC

OC T OC T

S S T

b R V

U V U V

b R a R V

1 1 1

OC T T SC

U V V J

a R b R

1 1 1

OC T SC

V U V J

b R a R

Введем промежуточные обозначения: