在p-CdTe/n-Si异构中通过在Si基板上的表面工程减轻格子不匹配
Mustapha Isah1,2, Camellia Doroody1,3, Kazi Sajedur Rahman4
1Institute of Sustainable Energy (ISE), Universiti Tenaga Nasional (@The Energy University), Jalan Ikram-Uniten, 43000, Kajang, Selangor, Malaysia.
Heliyon
|November 29, 2023
概括
表面处理如纹理化和化 (CdCl2) 应用显著改善化 (CdTe) 薄膜在上的生长. 这通过减少应变和改善粘附性来提高CdTe/Si双联太阳能电池的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 化 (CdTe) 和 (Si) 是双联太阳能电池的关键材料.
- 不兼容的格子和热膨胀不匹配 (CTE) 会在CdTe/Si接口造成应变,阻碍设备的性能.
- 表面处理对于提高CdTe薄膜在Si基板上的质量和整合至关重要.
研究的目的:
- 研究表面处理对CdTe薄膜生长在n型 (n-Si) 基板上的影响.
- 为了优化CdTe/Si集成,用于增强的双结并联太阳能电池应用.
- 通过纹理化和CdCl2处理来分析减张和改善接口粘合.
主要方法:
- 磁力喷射用于CdTe薄膜沉积.
- 氧化 (KOH) 用于n-Si基板的纹理化.
- 化 (CdCl2) 处理用于降低接口应变.
- 用X射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和能量散射X射线 (EDX) 来进行材料表征.
主要成果:
- CdCl2/CdTe/纹理的n-Si (txt-nSi) 在半最大 (FWHM) 和位移密度时显示了最低的全宽度.
- 在金字塔纹理的Si上,SEM揭示了符合性CdTe的生长,增强了光捕获.
- 在CdTe薄膜中,EDX表示含有丰富Te的成分,不论CdCl2处理如何.
- 观察到改善的形态学,谷物边界被动化和显著增强的CdTe粘附在n-Si上.
结论:
- 表面纹理和CdCl2处理有效地改善Si基板上的CdTe薄膜质量.
- 减少界面应变和增强粘合力对于成功的CdTe/Si集成至关重要.
- 这项研究提出了一种可行的方法,通过优化表面工程来提高CdTe/Si并联太阳能电池的效率.
