WPŁYW TRAWIENIA PLAZMĄ NA WYBRANE PARAMETRY CIENKICH WARSTW CdTe i SnO2 DLA ZASTOSOWAŃ FOTOWOLTAICZNYCH

Powszechnie wiadomo, iż w oddziaływaniu fotonów z materią może dojść do odbicia,
absorbcji i przenikania. W rozwiązaniach fotowoltaicznych, możliwość pomiaru
i kontroli tych zjawisk na poziomie badań i produkcji ma kluczowe znaczenie
w odniesieniu do ich późniejszej wydajności. Możliwość kontroli grubości
warstw w czasie ich nanoszenia metodą napylania magnetronowego, czy też ich
redukowania stosując trawienie plazmą, pozwala na dobór optymalnych parametrów
optycznych i elektrycznych tworzonych ogniw cienkowarstwowych. W niniejszej
pracy trawiono plazmą cienkie warstwy CdTe i SnO2, naniesione we
wcześniejszym etapie metodą rozpylania magnetronowego w próżni. Określono
parametry technologiczne napylania magnetronowego i trawienia plazmą wpływające
na właściwości warstw. Warstwy obrazowano przy użyciu AFM, natomiast
pomiary grubości i pomiary współczynnika odbicia dokonano z wykorzystaniem
elipsometrii. Przeprowadzone badania wykazały, że trawienie plazmą cienkich
warstw w istotny sposób wpływa na zmianę ich refleksyjności (zarówno warstwy
półprzewodnika ditlenku cyny jak i tellurku kadmu). Wykazano również ścisły
związek użytej mocy i czasu trawienia z redukcją grubości warstwy. Obrazowanie
AFM uwidoczniło zmiany w wielkości i ilości ziaren powierzchni trawionych
warstw i wzrost ich nieregularności ułożenia, wraz ze zmieniającymi się parametrami
procesu. Stwierdzono możliwość całkowitego usunięcia cienkich warstw
w procesie trawienia plazmą i w efekcie możliwość uszkodzenia podłoża warstw
trawionych co jednak wymaga dalszych badań w tym zakresie.

Pełny tekst (pdf)

[1] Dąbrowski M., Frydrychowicz-Jastrzębska G.: Nowe materiały w fotowoltaicznym
przetwarzaniu energii, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, 2006, s41-64.
[2] Jastrzębska G.,: Ogniwa słoneczne. Budowa, technologia i zastosowanie, Wydawnictwo
Komunikacji i Łączności, Warszawa 2013.
[3] Gupta A., Parikh V., Alvin D., High efficiency ultra-thin sputtered CdTe solar cells,
Solar Energy Materials and Solar Cells Volume 90, Issue 15, 2006, s2263–2271.
[4] Batzill M, Diebold U.: The surface and materials science of tin oxide, Progress in
Surface Science, 2005.