N离子注入改性SnO2缓冲层及其CdTe太阳电池应用

作者:刘源; 唐鹏; 张静全; 武莉莉; 李卫; 王文武; 冯良桓

摘要:使用等离子注入技术对SnO2薄膜进行N离子注入改性,进行方块电阻、光学透过、表面形貌、Kelvin探针和X射线光电子能谱(XPS)表征,并将其作为缓冲层应用到CdTe太阳电池中。研究结果发现,对于30nm厚的SnO2缓冲层,经过30s、10min不同时间N离子注入以后,其300-800nm波长范围透过率有所降低,而体电阻率则明显增加,特别是N离子注入10min的SnO2缓冲层,表面出现很多凹孔,呈蜂窝状结构,且对后续沉积的CdS层表面形貌产生了明显影响。Kelvin探针表征结果显示,随着N离子注入时间的延长,SnO2缓冲层功函数逐渐增加,最高达到约5.075eV,比本征Sn02缓7中层的功函数高出0.15eV。XPS测试结果显示,N离子注入10min后,SnO2缓冲层N1s结合能峰位向低结合能方向发生了明显移动,而O1s结合能峰位则向高结合能方向移动了,且表面区非晶格氧所占比例增大。对比电池结果,有N离子注入改性SnO2缓冲层的电池与无缓冲层的电池相比,效率从10%左右增加到12%以上,最高达到12.47%,其中开路电压提高最为显著,从约750mV提高到790mV以上,提升了约5%,电池的整体均匀性也明显改善。

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关键词:
  • n离子注入
  • sno2缓冲层
  • 原子力显微镜
  • x射线光电子能谱
  • cdte太阳电池

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期刊名称:材料导报

期刊级别:北大期刊

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杂志介绍:
主管单位:重庆西南信息有限公司(原科学技术部西南信息中心)
主办单位:重庆西南信息有限公司(原科学技术部西南信息中心)
出版地方:重庆
快捷分类:工业
国际刊号:1005-023X
国内刊号:50-1078/TB
邮发代号:78-93
创刊时间:1987
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
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