Пленочные солнечные элементы ITO/SnO₂/CdS/CdTe/Cu/Au

Abstract

C целью оптимизации конструктивно-технологических решений фронтальных электродов были проведены сопоставительные исследования выходных параметров и световых диодных характеристик пленочных солнечных элементов ITO/CdS/CdTe/Cu/Au и SnO₂:F/CdS/CdTe/Cu/Au. Установлено, что большее напряжение и больший фактор заполнения солнечных элементов при использовании в конструкции пленок SnO₂:F обусловлены меньшими значениями плотности диодного тока насыщения и последовательного сопротивления, что обусловлено устойчивостью кристаллической структуры и электрических свойств этих пленок к "хлоридной" обработке базового слоя при изготовлении приборной структуры. В тоже время солнечные элементы с фронтальным электродом ITO имеют большую плотность тока короткого замыкания, что обусловлено большим средним коэффициентом пропускания слоев ITO. Использование в конструкции фронтальных контактов ITO наноразмерных слоев SnO₂ позволяет увеличить эффективность солнечных элементов на основе CdS/CdTe до 11,4 % за счет стабилизации кристаллической структуры и электрических свойств пленок ITO, а также возможности снижения толщины слоя сульфида кадмия без шунтирования приборной структуры.

For optimization of the design and technological solutions frontal electrodes comparative research external parameters and light diode characteristics thin film solar cells ITO/CdS/CdTe/Cu/Au and SnO₂:F/CdS/CdTe/Cu/Au has been provided. It was found that higher open circuit voltage and higher fill factor of solar cells for using SnO₂:F frontal electrodes due to lower values of the saturation diode current density and the series resistance in result resistant crystal structure and electrical properties of this films to the "chloride" treatment CdTe base layer at manufacture of the device structure. At the same time solar cells with ITO front electrode have a higher short-circuit current density due to the high average transmittance layers of ITO. Using contacts in the design of the ITO frontal electrodes nanoscale SnO₂ layers increase the efficiency solar cells of CdS/CdTe base up to 11,4 % due to the stabilization of the crystal structure and electrical properties of films of ITO, as well as the possibility of reducing the thickness of the layer of cadmium sulfide without shunting device structure.