CZTSe/CdSとCIGS/CdS接合とデバイス構造における準Fermi準位分裂と開回路電圧の比較オペランドXPS研究【JST・京大機械翻訳】

Teeter Glenn; Harvey Steven P.; Perkins Craig L.; Ramanathan Kannan; Repins Ingrid L.

文献

J-GLOBAL ID：201902284645989629 整理番号：19A1200214

CZTSe/CdSとCIGS/CdS接合とデバイス構造における準Fermi準位分裂と開回路電圧の比較オペランドXPS研究【JST・京大機械翻訳】

Comparative operando XPS studies of quasi-Fermi level splitting and open-circuit voltage in CZTSe/CdS and CIGS/CdS junctions and device structures

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資料名：
巻： 37 号： 3 ページ： 031202-031202-15 発行年： 2019年
JST資料番号： C0789B ISSN： 0734-2101 CODEN： JVTAD6 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

本論文では,Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)およびCu_2ZnSnSe_4(CZTSe)吸収体層および素子構造のオペランドX線光電子分光法(opXPS)研究について述べた。X線励起価電子帯内殻準位スペクトルを,標準吸収体/CdS/ZnO/ZnO:Al素子スタックにおける裸の吸収体表面およびCdSとZnO:Al蒸着後に得た。OpXPSデータセットを,白色光照射の有無にかかわらず,種々のX線フラックスで取得した。これらの測定から,吸収体/CdS接合における準Fermi準位分裂(ΔE_F)値を励起条件の関数として直接測定した。CIGSとCZTSeの両方について,結果は,完成した素子の完全開回路電圧(V_OC)に比例するΔE_FがCdS層の堆積後に存在することを示した。すなわち,ΔE_F=qV_OCは,CZTSe太陽電池におけるいわゆるV_OC欠陥もこの処理段階で存在することを示した。XPSまたは類似の測定中のX線または浮遊可視光による光励起は,材料,吸収体/CdS接合,および仕上げ素子において測定可能な光電圧を生成できることを見出した。典型的なCIGSデバイスにおけるその場電流密度対電圧測定は,典型的なXPS測定条件に関連するX線誘起光励起が約3×10~3太陽と等価であり,この研究ではV_OC=440mVを生成することを明らかにした。これらの知見は,XPSまたは類似の測定中の光励起条件を説明することにより,バンドオフセットの決定を改善し,接合内蔵電圧に対してより信頼できる値を生成できることを実証した。CZTSe V_OC欠陥とデバイス性能に関する研究知見の意味を論じた。Copyright 2019 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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電子分光スペクトル , 半導体薄膜 , 太陽電池

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