衬底温度对碲化镉薄膜性质及太阳电池性能的影响

蒸汽输运法是制备高质量且大面积均匀的Cd Te薄膜的一种优良的方法。采用自主研发的一套蒸汽输运沉积系统制备了Cd Te多晶薄膜,并研究了衬底温度对Cd Te薄膜性质及太阳电池性能的影响。利用XRD、SEM、UV-Vis和Hall等测试手段研究了衬底温度对薄膜的结构、光学性质和电学性质的影响。结果表明,蒸汽输运法制备的Cd Te薄膜具有立方相结构,且沿（111）方向高度择优。随着衬底温度的升高（520℃~640℃）,Cd Te薄膜的平均晶粒尺寸从2μm增大到约6μm,Cd Te薄膜的载流子浓度也从1.93×10^10 cm–3提高到2.36×10^13 cm–3,说明提高衬底温度能够降低Cd Te薄膜的缺陷复合,使薄膜的p型更强。实验进一步研究了衬底温度对Cd Te薄膜太阳电池性能的影响,结果表明适当提高衬底温度,能够大幅度提高电池的效率、开路电压和填充因子,但是过高的衬底温度又会降低电池的长波光谱响应,导致电池转换效率的下降。经过参数优化,在衬底温度为610℃、无背接触层小面积Cd Te薄膜太阳电池的转换效率达到11.2%。