초록
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$에서 9.4%의 효율을 얻을수 있었으며 충실도와 효율 증가를 위해서는 직결저항의 감소가 필수적임을 알았다.
CdTe films were deposited by close spaced sublimation with various substrate temperatures, cell areas, and thicknesses of CdTe and ITO layers and their effects on the CdS/CdTe solar cells were investigated. The resistivity of CdTe layers employed in this study was 3$\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.
