Главная > Разное > Тонкопленочные солнечные элементы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3.3 Прозрачные проводящие оксиды

Тонкие прозрачные проводящие оксидные пленки уже на протяжении многих лет успешно применяются в различных областях техники. Они служат нагревательными элементами в системах, предотвращающих обледенение и запотевание стекол в самолетах; их наносят в качестве покрытий, уменьшающих статический электрический заряд, накапливающийся на панелях измерительных приборов; на их основе создают электрические контакты к жидким кристаллам, а также электрохромные и электролюминесцентные индикаторы для дисплеев. Высокая отражательная способность в инфракрасной области в сочетании с хорошей прозрачностью в видимой области спектра позволяет использовать такие пленки в качестве тепловых зеркал. Возобновившийся в последние годы исследовательский интерес к пленкам такого типа связан с возможностью изготовления на их основе высокоэффективных стабильных солнечных элементов большой площади.

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

Для того чтобы пленки обладали необходимой степенью прозрачности и высокой проводимостью, их ширина запрещенной зоны должна превышать 3 эВ, а носители заряда должны иметь низкую эффективную массу и большую подвижность. Чаще всего применяются прозрачные проводящие пленки из Недавно получены пленки которые по своим свойствам пригодны для создания прозрачных электродов. Для удобства сравнения характеристик различных оксидных пленок Фразером и др. [201] был введен некий критерий качества, в котором фигурируют оптический коэффициент пропускания и слоевое сопротивление. При описании характеристик солнечных элементов Хаак [202] предложил использовать следующую форму этого критерия:

Здесь коэффициент пропускания, слоевое сопротивление (Ом), а — удельная проводимость а — коэффициент поглощения света и толщина пленки (см). При фиксированном значении слоевого сопротивления критерий качества можно выразить через основные параметры материала пленки и представить в виде

Величина достигает максимума при минимальном значении отношения Это отношение записывается в виде

(см. скан)

Здесь подвижность свободных электронов в зоне проводимости, эффективная масса свободных носителей, время релаксации, показатель преломления, заряд электрона и с — скорость света. Очевидно, имеет наиболее низкие значения при высоких и малых поскольку эти параметры связаны соотношением

Значение для многих полупроводниковых материалов приблизительно равно 1,35 [203].

Для получения пленок прозрачных проводящих оксидов применяют различные методы осаждения, в том числе: ионное распыление в тлеющем разряде постоянного тока [201, 204—209], высокочастотное ионное распыление [210—215], ионно-лучевое распыление [207, 216], ионное осаждение [217], пульверизацию с последующим пиролизом [218—225], химическое осаждение из паровой фазы [226, 227], электронно-лучевое [228], дискретное [229], реактивное [230—232] и активированное реактивное [233, 234] испарения, а также анодирование [207]. В следующих разделах кратко обсуждаются различные физические свойства пленок, важные с точки зрения их использования в солнечных элементах.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление