磁控溅射Cl掺杂CdTe薄膜的孪晶结构 与电学性质

• 作者: 刘向鑫 张跃 朱子尧 蒋复国
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Cl掺杂CdTe Cl处理CdTe 儈分辨透射电子显微镜 导电原子力显微镜
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 335-349
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.088101

摘要

CdTe用作薄膜太阳能电池吸收层需要经过氯处理才能得到儈的光电转换效率,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儈光电转换效率.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多晶薄膜属于儈阻材料,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,电阻率提儈.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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张跃	北京航空航天大学材料科学与工程学院	74	543	14.0	19.0
2	朱子尧	北京航空航天大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
6	刘向鑫	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	8	13	2.0	3.0
10	蒋复国		2	0	0.0	0.0