Geri Dön

İnvestigation of thin film Cds/CdTe heterojunction devices

İnce film n-cds/p-CdTe heteroeklem aygıtların incelenmesi

  1. Tez No: 35518
  2. Yazar: HABİBE MAMIKOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1994
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 213

Özet

öz İNCE FİLM n-CdS/p-CdTe HETEROEKLEM AYGITLARIN İNCELENMESİ MAMOCOĞLU, Habibe Doktora Tezi, Fizik Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Çiğdem ERÇELEBİ Haziran, 1994, 191 sayfa Vakumda buharlaştırma yöntemi ile ince filim CdS/CdTe heteroeklem fotovoltaik aygıtlar hazırlandı. Aygıt verimini en elverişli hale getirmek için uygulanan bazı kaplama sonrası işlemlerin, gerek malzeme gerekse aygıt özelliklerine etkileri eletriksel, yapısal ve optik nitelikleri gözönüne alınarak incelendi. Heteroeklemler; tavlama, CdCl2 içine batırma ve kimyasal aşındırma gibi değişik işlemlerle hazırlanan CdTe ince filim yüzeyinde oluşturulduğunda aygıt veriminde artışlar gözlenmiştir. Tavlama işlemi, CdCl2 varlığında 300 °C de 5 dakika süresince yapıldığında CdTe tanecik boyutu büyümekte ve kristal yapıda yeniden düzenlenme olmaktadır. CdTe ritimlerin başlangıçta çok yüksek olan özdirenç değerleri, CdCl2 varlığından bağımsız olarak, büyüme sonrası ısıl işlemler sonucunda azalmaktadir. Metal kontak yapımından önce CdTe yüzeyinin potasyum dikromat eriyiği ileaşındınlması, yüzeyde Te-zenginliği yaratmakta ve böylece tünelleme tipi omik altın kontak oluşmaktadır. Karanlık akım-voltaj ve siğa-voltaj çalışmaları, CdCl2 varlığında ısıl işlemle arayüzey kalitesinin iyileşerek, kaçak akımın azalmakta olduğunu ve p-i-n tipi olan yapının p-n heteroeklem yapıya dönüştüğünü belirtmektedir. Au-CdTe/CdS- TO heteroeklemlerde etken olan karanlık akım-geciş mekanizması, yaklaşık olarak 280 K'nin üzerinde, büyütme sonrası işlemlerle arayüzeyde yeniden-birleşme modelinden, boşalmış bölgede yeniden birleşme modeline dönüşmektedir. Düşük sıcaklıklarda akım-geçiş mekanizmasi yük taşıyıcıların CdTe içindeki boşalmış bölgeyi çok basamaklı tünelleme ile geçerek yeniden birleşmesi modeline uymaktadır. Siğa- voltaj değişiminin sıcaklık ve frekans bağımlılığı ve DLTS çalışmaları CdTe içinde önemli miktarda derin tuzak düzeylerinin varlığını belirtmiştir. Filim büyümesi sırasında oluştuğu düşünülen Cd" boşluklarının yarattığı, Ey+0.40 eVda tek ve baskın bir derin tuzak seviyesi gerek ısıl işlem öncesi gerek sonrası gözlenmiştir. 80 mW/cm2 'lik aydınlanma altında ölçülen aygıt verimi büyütme sonrası işlemlerle yaklaşık %0.1 'den %6 'ya yükselmiştir. Elde edilen en iyi güneş pili parametreleri V^. « 0.580 V, Ig,. « 16mA/cm2, FF » 0.5 olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeleri: CdS, CdTe, İnce Filim, CdS/CdTe Heteroeklemi. Bilim Kodu: 404.05.01 vı

Özet (Çeviri)

ABSTRACT INVESTIGATION OF THIN FILM CdS/CdTe HETEROJUNCTION DEVICES MAMKOGLU, Habibe Ph.D. in Physics Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Çiğdem ERÇELEBİ June, 1994, 191 pages Thin film CdS/CdTe heterojunction photovoltaic devices have been pre pared by conventional vacuum evaporation technique. Some post deposition treat ments to optimize the device efficiency have been analyzed and the effects of the individual process steps on the material and device properties were investigated through their electrical, structural and optical characterizations. Successive efficiency improvements are achieved when the heterojunc- tions are prepared on differently treated (annealed, CdCl2-dipped, chemically etched) CdTe surfaces. Heat treatment at 300 °C for 5 min. with CdCl2, increases the grain size and results crystallographic reorientation in CdTe. The very high resistive CdTe films obtained initially, become less resistive after the post-deposition heat treatments with or without CdCl2. Etching of the CdTe surface with potassium dichromate solution prior to metal contact deposition, leaves a Te-rich surface which leads to the formation of tunneling type ohmic gold contact. The dark current-voltage and capacitance- voltage analyses show that the p-i-n type mode of operation for the initial mdevices becomes more p-n like after the heat treatment with CdCl2, which enhances the heterojunction formation with the improved interface quality and reduced leakage current. The dominating dark current transport mechanisms in Au-CdTe/CdS-TO heterojunctions, above approximately 280 K, is changed from the interface state recombination to the depletion region recombination after the heat treatment with CdCl2. At low temperatures the dark current is controlled by the multistep tunneling of carriers through the CdTe depletion region and subsequent recombination. The frequency, temperature dependent capacitance-voltage and DLTS studies give the indication of the presence of considerable amount of deep trap levels in CdTe. A single dominant trap level at Ev+0.40 eV is identified both before and after the post deposition treatments due to V"^ which is thought to be formed during the film growth. The solar efficiency measured under 80 mW/cm2 illumination, increases from approximately 0. 1 percent to 6 percent after the post deposition treatments with the best, non optimized cell parameters of V^** 0.580 V, 1^» 16 mA/cm2, FF « 0.5. KeyWords: CdS, CdTe, Thin Film, CdS/CdTe Heterojunction. Science Code: 404.05.01 IV

Benzer Tezler

  1. Tez No

    394462

    Farklı sürelerle CdCl2 ortamında ısıl işlem görmüş ince film CdTe/CdS güneş pillerinin elektriksel karakterizasyon yöntemleriyle incelenmesi

    Investigation of thin film CdTe/CdS solar cells treated in CdCl2 for different durations by electrical characterization techniques

    ŞADAN ÖZDEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HABİBE BAYHAN

  2. Tez No

    295679

    CdZnTe ve CdZnS ince filmlerin hazırlanması ve incelenmesi

    Preparation and investigation of CdZnTe and CdZnS thin films

    FATİH ONGÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL ÇINGI

  3. Tez No

    554600

    Farklı katman kalınlıklarına sahip ince film cdte/cds güneş hücrelerinin incelenmesi

    Investigation of thin film cdte/cds solar cells with different layer thicknesses

    HÜSAM EMRE KUZDERE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİK ZİYA YAKUT

  4. Tez No

    911095

    Metal katkılı ∑3(111) tanecik sınırlı CdS yapının elektronik ve yapısal özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teori ile incelenmesi

    Investigation of electronic and structural properties of metal doped ∑3(111) grain-confined CdS structure with density functional theory

    CAN ALTUNDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT ÇALIŞKAN

  5. Tez No

    450613

    CdIn2Te4/CdS ve In katkılı CdTe/CdS ince film güneş pillerinin yapısal özellikleri ve veriminin incelenmesi

    Investigation of structural properties and efficiency of CdIn2Te4/CdS and in doped CdTe/CdS thin film solar cells

    İBRAHİM KIRBAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RASİM KARABACAK

Geri Dön