INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD
In order to increase the efficiency of solar cells (SCs) based on cadmium telluride films obtained by close space sublimation method, various methods of chloride treatment to activate the base layer of solar cells have been investigated. Both gas-phase and solid-state chloride treatment methods were...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/329 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-329 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-02-09T13:51:13Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
solar cells cadmium telluride chloride treatment efficiency |
| spellingShingle |
solar cells cadmium telluride chloride treatment efficiency Khrypunov, G. Meriuts, А. Dobrozhan, А. Khrypunov, М. Shelest, T. INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| topic_facet |
solar cells cadmium telluride chloride treatment efficiency сонячні елементи телурид кадмію «хлоридна» обробка ефективність |
| format |
Article |
| author |
Khrypunov, G. Meriuts, А. Dobrozhan, А. Khrypunov, М. Shelest, T. |
| author_facet |
Khrypunov, G. Meriuts, А. Dobrozhan, А. Khrypunov, М. Shelest, T. |
| author_sort |
Khrypunov, G. |
| title |
INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| title_short |
INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| title_full |
INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| title_fullStr |
INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| title_full_unstemmed |
INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD |
| title_sort |
influence of chloride treatments on the efficiency of solar cells based on cadmium telluride films obtained by close space sublimation method |
| title_alt |
ВПЛИВ «ХЛОРИДНИХ» ОБРОБОК НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ НА ОСНОВІ ПЛІВОК ТЕЛУРИДУ КАДМІЮ, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ СУБЛІМАЦІЇ В ЗАМКНУТОМУ ОБ’ЄМІ |
| description |
In order to increase the efficiency of solar cells (SCs) based on cadmium telluride films obtained by close space sublimation method, various methods of chloride treatment to activate the base layer of solar cells have been investigated. Both gas-phase and solid-state chloride treatment methods were taken to different solar cells, which allowed doing a comparative analysis of the output parameters and light diode characteristics. The effect of annealing time of the CdTe base layer in cadmium chloride vapors during gas-phase chloride treatment was investigated. It is established that the optimal time of this process is about 10 minutes, which provides efficiency increasing to 12.8%. Numerical modeling of the effect of changes in light diode characteristics on the efficiency showed that the increase in the efficiency of SnO2:F/CdS/CdTe SCs is equally due to a series resistance and diode saturation current density decreasing , as well as an shunt resistance increasing. During the solid-state chloride treatment, cadmium chloride layers of various thicknesses were deposited on the cadmium telluride surface, followed by heterosystem annealing in air. It was found that such treatment does not allow the formation of SCs with an efficiency of more than 9%, due to the negative impact of increasing of series resistance and diode saturation current density.It is established that the effect of chloride treatment on the efficiency is associated with the formation of various defective complexes in the base layer. In the case of gas-phase chloride treatment, small ClTe-VCd acceptors are formed, and in the case of solid-state chloride treatment, isoelectronic 2ClTe-VCd complexes begin to form due to excess chlorine. These complexes affect the light diode parameters of solar cells in different ways, which leads to a significant difference in the SCs efficiency.Thus, it is established that for SCs with a base layer of cadmium telluride obtained by close space sublimation method, the gas-phase method of chloride treatment is optimal and the optimal physical and technological values of this treatment are determined. Bibl. 10, table. 2, fig. 3. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/329 |
| work_keys_str_mv |
AT khrypunovg influenceofchloridetreatmentsontheefficiencyofsolarcellsbasedoncadmiumtelluridefilmsobtainedbyclosespacesublimationmethod AT meriutsa influenceofchloridetreatmentsontheefficiencyofsolarcellsbasedoncadmiumtelluridefilmsobtainedbyclosespacesublimationmethod AT dobrozhana influenceofchloridetreatmentsontheefficiencyofsolarcellsbasedoncadmiumtelluridefilmsobtainedbyclosespacesublimationmethod AT khrypunovm influenceofchloridetreatmentsontheefficiencyofsolarcellsbasedoncadmiumtelluridefilmsobtainedbyclosespacesublimationmethod AT shelestt influenceofchloridetreatmentsontheefficiencyofsolarcellsbasedoncadmiumtelluridefilmsobtainedbyclosespacesublimationmethod AT khrypunovg vplivhloridnihobroboknaefektivnístʹsonâčnihelementívnaosnovíplívokteluridukadmíûotrimanihmetodomsublímacíívzamknutomuobêmí AT meriutsa vplivhloridnihobroboknaefektivnístʹsonâčnihelementívnaosnovíplívokteluridukadmíûotrimanihmetodomsublímacíívzamknutomuobêmí AT dobrozhana vplivhloridnihobroboknaefektivnístʹsonâčnihelementívnaosnovíplívokteluridukadmíûotrimanihmetodomsublímacíívzamknutomuobêmí AT khrypunovm vplivhloridnihobroboknaefektivnístʹsonâčnihelementívnaosnovíplívokteluridukadmíûotrimanihmetodomsublímacíívzamknutomuobêmí AT shelestt vplivhloridnihobroboknaefektivnístʹsonâčnihelementívnaosnovíplívokteluridukadmíûotrimanihmetodomsublímacíívzamknutomuobêmí |
| first_indexed |
2025-07-17T11:38:33Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:38:33Z |
| _version_ |
1850411304251031552 |
| spelling |
veorgua-article-3292024-02-09T13:51:13Z INFLUENCE OF CHLORIDE TREATMENTS ON THE EFFICIENCY OF SOLAR CELLS BASED ON CADMIUM TELLURIDE FILMS OBTAINED BY CLOSE SPACE SUBLIMATION METHOD ВПЛИВ «ХЛОРИДНИХ» ОБРОБОК НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ НА ОСНОВІ ПЛІВОК ТЕЛУРИДУ КАДМІЮ, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ СУБЛІМАЦІЇ В ЗАМКНУТОМУ ОБ’ЄМІ Khrypunov, G. Meriuts, А. Dobrozhan, А. Khrypunov, М. Shelest, T. solar cells cadmium telluride chloride treatment efficiency сонячні елементи телурид кадмію «хлоридна» обробка ефективність In order to increase the efficiency of solar cells (SCs) based on cadmium telluride films obtained by close space sublimation method, various methods of chloride treatment to activate the base layer of solar cells have been investigated. Both gas-phase and solid-state chloride treatment methods were taken to different solar cells, which allowed doing a comparative analysis of the output parameters and light diode characteristics. The effect of annealing time of the CdTe base layer in cadmium chloride vapors during gas-phase chloride treatment was investigated. It is established that the optimal time of this process is about 10 minutes, which provides efficiency increasing to 12.8%. Numerical modeling of the effect of changes in light diode characteristics on the efficiency showed that the increase in the efficiency of SnO2:F/CdS/CdTe SCs is equally due to a series resistance and diode saturation current density decreasing , as well as an shunt resistance increasing. During the solid-state chloride treatment, cadmium chloride layers of various thicknesses were deposited on the cadmium telluride surface, followed by heterosystem annealing in air. It was found that such treatment does not allow the formation of SCs with an efficiency of more than 9%, due to the negative impact of increasing of series resistance and diode saturation current density.It is established that the effect of chloride treatment on the efficiency is associated with the formation of various defective complexes in the base layer. In the case of gas-phase chloride treatment, small ClTe-VCd acceptors are formed, and in the case of solid-state chloride treatment, isoelectronic 2ClTe-VCd complexes begin to form due to excess chlorine. These complexes affect the light diode parameters of solar cells in different ways, which leads to a significant difference in the SCs efficiency.Thus, it is established that for SCs with a base layer of cadmium telluride obtained by close space sublimation method, the gas-phase method of chloride treatment is optimal and the optimal physical and technological values of this treatment are determined. Bibl. 10, table. 2, fig. 3. З метою збільшення ефективності сонячних елементів (СЕ) на основі плівок телуриду кадмію, отриманих методом сублімації в замкнутому об’ємі, досліджено різні способи проведення «хлоридної» обробки для активації базового шару сонячних елементів. Сонячні елементи піддавалися як газофазній, так і твердотільній «хлоридній» обробці, що дало змогу провести порівняльний аналіз вихідних параметрів та світлових діодних характеристик. Було досліджено вплив часу відпалу базового шару телуриду кадмію в парах хлориду кадмію при газофазній «хлоридній» обробці. Встановлено, що оптимальний час цього процесу становить близько 10 хв, що забезпечує зростання коефіцієнта корисної дії (ККД) до 12,8 %. Проведене числове моделювання впливу зміни світлових діодних характеристик на величину ККД показало, що зростання ефективності СЕ SnO2:F/CdS/CdTe рівною мірою обумовлене зниженням послідовного електроопору та густини діодного струму насичення, а також зростанням шунтувального електроопору. При твердотільній «хлоридній» обробці на поверхню телуриду кадмію осаджувалися шари хлориду кадмію CdCl2 різної товщини з подальшим відпалом гетеросистеми на повітрі. Встановлено, що така обробка не дозволяє формувати СЕ з ККД більше 9 %, що обумовлено негативним впливом підвищеного послідовного електроопору та більшими значеннями густини діодного струму насичення. Встановлено, що вплив «хлоридної» обробки на коефіцієнт корисної дії пов’язаний з формуванням різних дефектних комплексів у базовому шарі. При газофазній «хлоридній» обробці формуються дрібні акцептори ClTe-VCd, а притвердотільній «хлоридній» обробці внаслідок надлишку хлору починають формуватися ізоелектронні комплекси 2ClTe-VCd. Вказані комплекси по-різному впливають на діодні параметри сонячних елементів, що приводить до суттєвої різниці ККД СЕ. Отже, встановлено, що для СЕ з базовим шаром телуриду кадмію, отриманим сублімацією в замкнутому просторі, оптимальним є газофазний метод проведення «хлоридної» обробки та визначені оптимальні значення умов її проведення. Бібл. 10, табл. 2, рис. 3. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2022-04-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/329 10.36296/1819-8058.2022.1(68).60-65 Возобновляемая энергетика; № 1(68) (2022): Scientific and Applied Journal Vidnovliuvana energetyka; 60-65 Відновлювана енергетика; № 1(68) (2022): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 60-65 Vidnovluvana energetika ; No. 1(68) (2022): Scientific and Applied Journal Vidnovliuvana energetyka; 60-65 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2022.1(68) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/329/250 Copyright (c) 2022 Vidnovliuvana Energetyka http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |