Abstract
CdTe films were deposited by close spaced sublimation with various substrate temperatures, cell areas, and thicknesses of CdTe and ITO layers and their effects on the CdS/CdTe solar cells were investigated. The resistivity of CdTe layers employed in this study was 3$\times$ $10^{4}$$\Omega$cm For constant substrate temperature the optimum substrate ternperature for CdTe deposition was $600^{\circ}C$. To obtain larger grain size and more compact microstructure, CdTe film was initially deposited at 62$0^{\circ}C$, and then deposited at 54$0^{\circ}C$. The CdTe film was annealed at 62$0^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ sequentially to maintain the CdTe film quality. The photovoitaic cell efficiency improved by the "two-wave" process. For constant substrate temperature, the optimum thickness for CdTe was 5-6$\mu m$. Above 6$\mu m$ CdTe thickness, the bulk resistance of CdTe film degraded the cell performance. As the cell area increased the $V_{oc}$ remained almost constant, while $J_{sc}$ and FF strongly decreased because of the increase of lateral resistance of the ITO layer. The optimum thickness of the ITa layer in this study was 300~450nm. In this experiment we obtained the efficiency of 9.4% in the O.5cm' cells. The series resistance of the cell should be further reduced to increase the fill factor and improve the efficiency.
인쇄 및 소결법으로 제조한 Te-rich CdTe 소스를 근접 승화시켜 CdTe막을 Cd 기판 위에 증착하였다. 기판온도, 태양전지의 유효면적, 그리고 CdTD막과 ITO막의 두께를 변화시켜 CdTe 박막제조한 후 CdS/CdTe 태양전지의 광전압 특성을 연구하였다. 최적기판온도와 CdTe 두께는 각각 $600^{\circ}C$와 5-6${\mu}m$이다. 근접승화 동안 기판온도를 변화시키는 경우는 Cds와 접합부에 CdTe의 입자크기를 증가시키기 위하여 CdTe 증착초기에 기판온도를 62$0^{\circ}C$로 유지한 후, 이로 인해 발생될수 있는 핀홀을 줄이기 위하여 $540^{\circ}C$로 낮게 기판의 온도를 떨어뜨린후 기존의 막질을 유지하기 위하여 추가적으로 $620^{\circ}C$에서 어닐링 시키는 "two-wave"온도 곡선을 사용하였을 때 단락전류밀도가 증가하였다. CdTe 막의 두께가 $6\mu\textrm{m}$보다 커지면 CdTe 의 벌크 저항이 커져 태양전지의 피라미터를 감소시켰다. 이때 CdTe 막의 비저항은 3$\times$$10^{4}$$\Omega$cm이었다. 태양전지의 유효면적이 증가함에 따라, 개방 전압은 일정하나 ITO면저항의 증가에 의해 단락 전류밀도와 충실도가 감소하였다. 본 연구에 ITO의 최적 두께는 300-450nm 이었다. 유효면적 0.5$\textrm{cm}^2$에서 9.4%의 효율을 얻을수 있었으며 충실도와 효율 증가를 위해서는 직결저항의 감소가 필수적임을 알았다.
