Search

Dark I–V curves of silicon solar cells with various Shockley–Reed–Hall lifetimes have been studied. The lifetimes are determined from the short-circuit-current internal quantum yield. The recombination currents in the space charge region (SCR) are found to be formed within time intervals that are at least an order of magnitude shorter than the charge-carrier bulk lifetime. This effect can be associated with a high defect concentration (and, therefore, a high deep-level concentration) in the SCR of examined Si structures. The parameters of deep centers that are responsible for the recombination in the SCR have been evaluated., Дослiджено темновi ВАХ кремнiєвих сонячних елементiв з рiзними часами життя Шоклi–Рiда–Холла, якi визначались з спектральних залежностей внутрiшнього квантового виходу струму короткого замикання. Встановлено, що рекомбiнацiйнi струми в областi просторового заряду (ОПЗ) формуються на основi часiв життя, менших, принаймнi на порядок, за об’ємнi часи життя. Це пояснено великою концентрацiєю дефектiв, якi приводять до появи глибоких рiвнiв, в ОПЗ дослiджуваних структур кремнiю. Оцiнено параметри глибоких рiвнiв, вiдповiдальних за рекомбiнацiю в ОПЗ.

A comparative study of the defect formation and changes in the lifetime of nonequilibrium minority charge carriers in silicon while gettering the iron impurity with the use of a combined getter “porous silicon layer + aluminum film” is carried out. It is shown that, while annealing specimens with no getter layer, iron silicide and defects of the vacancy type are formed in the implanted regions and, as a result, a considerable reduction in the lifetime of nonequilibrium minority charge carriers is observed. The influence of the getter layer on the defect formation and the redistribution of iron atoms implanted into silicon are studied in the case of high iron concentrations in a vicinity of the surface. The presence of a getter layer is shown to reduce the efficiency of the silicide formation in the implanted region and to increase the concentration of interstitial defects in silicon. A model of the gettering process is proposed, which makes allowance for the gettering-induced reduction of the iron atom concentration in the implanted region and a decrease of the vacancy defect concentration, as well as the simultaneous increase of the concentration of interstitial-type defects associated with the formation of complexes of iron and boron atoms. These complexes are recombination-active and do not allow the lifetime of charge carriers to be restored to the initial value., Проведено порiвняльнi дослiдження процесiв дефектоутворення та змiни часу життя неосновних нерiвноважних носiїв заряду у кремнiї при гетеруваннi домiшки залiза комбiнованим гетером “шар поруватого кремнiю + плiвка алюмiнiю”. Показано, що в процесi вiдпалу зразкiв без гетерного шару в iмплантованiй областi формуються силiцид залiза i дефекти вакансiйного типу, внаслiдок чого спостерiгається сильне зниженнячасу життя нерiвноважних неосновних носiїв заряду. Проведено дослiдження впливу гетерного шару на процеси дефектоутворення i перерозподiлу атомiв залiза, iмплантованих в кремнiй, у випадку їх високих концентрацiй в приповерхневiй областi. Показано, що наявнiсть гетерного шару зменшує ефективнiсть силiцидоутворення в iмплантованiй областi i збiльшує концентрацiю мiжвузлових дефектiв в кремнiї. Запропоновано фiзичну модель процесу гетерування, яка враховує зменшення концентрацiї атомiв залiза в iмплантованiй областi за рахунок гетерування i зменшення концентрацiї вакансiйних дефектiв, а також одночасне зростання концентрацiї дефектiв мiжвузлового типу, якi пов’язанi з формуванням комплексiв залiза з атомами бору. Саме цi комплекси є рекомбiнацiйно-активними i не дозволяють вiдновити час життя носiїв заряду до вихiдного значення.

Photoelectric characteristics of ITO/CdTe structures fabricated by the thermal evaporation in vacuum followed by their deposition in a quasiclosed volume have been studied before and after treatments of various kinds. Some specimens were subjected to a "chloride" treatment, the others were annealed in air. Afterward, the specimenswere treated in hydrogen plasma, and they were covered with a thin diamond-like carbon film. The "chloride" treatment of ITO/CdTe structures is shown to result in an increase of the diffusion length of charge carriers in the CdTe layer. The thermal annealing did not affect this parameter, but significantly enhanced the photosensitivity, which means a reduction of the surface recombination rate in the surface CdTe layer. For all considered ITO/CdTe structures obtained by the thermal evaporation in vacuum, the following treatment in hydrogen plasma and the deposition ofthin diamond-like films brought about a substantial increase in the diffusion length of charge carriers in the CdTe layer. The ITO/CdTe structures obtained by the thermal vacuum evaporation and treated with hydrogen plasma demonstrated a significant enhancement of their spectral sensitivity in a wavelength range of 400–800 nm, whereas the same effect for structures subjected to the "chloride" treatment was obtained after the sequential hydrogen plasmatreatment and the diamond-like carbon film deposition., Досліджено фотоелектричні характеристики структур ITO/CdTe, виготовлених методом термічного вакуумного випаровування та шляхом осадження у квазізамкненому об'ємі до та після різних обробок. Частина зразків проходила "хлоридну" обробку, інша – відпал на повітрі. Після цього проводилась обробка зразків у плазмі водню та нанесення на них тонкої алмазоподібної плівки. Показано, що проведення "хлоридної" обробки структур ІТО/CdTe приводить до збільшення дифузійної довжини носіїв заряду у шарі CdTe. Проведення термовідпалу не впливає на значення дифузійної довжини носіїв заряду у шарі CdTe, але значно підвищує фоточутливість, що свідчить про зменшення на поверхні шару CdTe швидкості поверхневої рекомбінації. Шляхом комбінації термовідпалу, "хлоридної" обробки, плазмової обробки у водні та нанесення тонких алмазоподібних плівок отримано збільшення довжини дифузії носіїв заряду у шарі CdTe в усіх досліджуваних структурах ІТО/CdTe. На структурах ІТО/CdTe, отриманих термічним вакуумним випаровуванням, обробка у плазмі водню приводила до значного збільшення спектральної чутливості у діапазоні довжин хвиль 400–800 нм, а на структурах, які пройшли "хлоридну" обробку, значне збільшення спектральної чутливості досягалось після обробки у плазмі водню нанесення алмазоподібних плівок.