Исследование поверхностной структуры пленок теллурида кадмия, изготовленных электрохимическим методом
Нетрадиционные источники энергии
Abstract
Разработан экономически выгодный электрохимический метод получения базового электрода кристаллического теллурида кадмия (CdTe) для изготовления тонкопленочного солнечного элемента (СЭ) гетероструктуры CdS/CdTe. При изготовлении СЭ фронтальной конфигурации на предварительно полированную поверхность медной подложки наносились слои полупроводникового CdTe толщиной около 2 мкм. С применением атомно-силового микроскопа (АСМ) обнаруженa достаточно низкая шероховатость на поверхности медной подложки, на которой возможно формировать тонкий базовый слой CdTe. Медная подложка использовалась и как низкоомный контакт для базового слоя. Тонкие слои получены гальваностатическим методом. Для получения кристаллического полупроводникового тонкого слоя CdTe кубической сингонии в качестве электролита был использован раствор следующего состава: CdSO4: TeO2 = 10:1, а оптимальная температура электролита составляла примерно 80°С. Фоновым электролитом служил водный раствор 0,1 М K2SO4, pH электролита поддерживалось в пределах 1,6…2. Показано, что отклонение pH в щелочную область приводит к ухудшению качества полученной пленки CdTe на медном катоде. pH электролита регулировалось добавлением H2SO4. Пленки CdTe с проводимостью p-типа получаются в вышеуказанном электролите при плотности тока в пределах 1,5…2 мА/см2 . Определены основные величины, характеризующие шероховатость полученной поверхностной структуры CdTe: средняя высота и латеральные размеры частиц в пленке CdTe составляют 70 и 380 нм, а ширина выступа на половине высоты - 60…100 нм. Установлена роль хлоридной термообработки для увеличения размеров частиц поверхностной структуры и возможности изменения поверхностного потенциала тонких слоев CdTe методом атомно-силовой микроскопии. После хлоридной термообработки пленок CdTe размеры наночастиц соответственно составляют 1100 и 1800 нм, а ширина выступа на половине высоты – 800…1100 нм. В качестве источника хлоридных ионов использованы хлориды кадмия, магния, олова и аммония.
