Способ изготовления фоточувствительных халькопиритных пленок

Изобретение относится к технологии создания фоточувствительных халькопиритных пленок, которые могут найти применение при создании солнечных батарей. Способ получения фоточувствительных халькопиритных пленок включает два этапа, на первом получают прекурсорную пленку, а на втором проводят ее отжиг. В качестве прекурсоров используют интерметаллиды Cu2In, CuGa2 и металлический индий. Изобретение обеспечивает получение однородных пленок с хорошей адгезией. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к технологии создания тонкопленочных экологически чистых солнечных батарей. Изобретение может найти применение при создании солнечных батарей с гетеропереходом Cu1-δIn1-xGaxSe2/CdS. Более конкретно изобретение относится к созданию тонких пленок Cu1-δInxGaxSe2 с градиентом галлия, применяемых в качестве поглощающих слоев в таких устройствах.

Солнечные элементы, основанные на использовании тонкопленочных (4-5 мкм) материалов, предоставляют возможность существенно увеличить соотношение удельной мощности к массе с одновременным снижением их стоимости, т.к. в силу малой толщины составляющих СЭ появляется возможность их создания на легких и гибких подложках, что значительно упрощает процесс развертывания, уменьшает вес конструкций, снижает стоимость как самих солнечных батарей так и сопутствующих систем. Вместе с тем современные наиболее перспективные для космоса виды тонкопленочных CIGS солнечных элементов пока еще далеки от совершенства, хотя и сравнимы с традиционными кремниевыми по энергоэффективности. Основными кандидатами, удовлетворяющими вышеприведенным условиям, являются такие соединения на базе халькопиритов CIGS (Cu-In-Ga-S, Cu-In-Ga-Se). История технологии Cu-In-Ga-Se началась с вовлечения в исследования корпорации EPV (Energy Photovoltaics, Inc.) в 1991 г. Это были тонкопленочные элементы CuInSe2 (CIS) и Cu(In,Ga)Se2 (CIGS). В апреле 1998 года EPV продемонстрировала некапсулированный модуль CIGS (9,7%, 3100 см2), который производил мощность 24 Вт. Также был создан прототип тандемного модуля a-Si/CIGS. EPV последовательно придерживалась вакуумной технологии производства CIGS. Считалось, что такие слои будут более однородны, менее дефектны, а их производство более безопасным. Эти свойства, предполагалось, снизят себестоимость изделия. В том же 1998 г. субподрядная фирма NREL продемонстрировала рекордный коэффициент преобразования 18,8% (для 0,44 см2).

Работа велась со следующими целями:

1.) исследование различных способов получения CIGS,

2.) получение линейной характеристики,

3.) получение эффективности не менее 15%,

4.) увеличение рабочей поверхности до 4300 см2,

5.) контроль отношения Cu/(In+Ga) и Ga/(In+Ga),

6.) оптимизация заднего Мо электрода,

7.) использование свободного от Cd буферного слоя,

8.) обеспечение высокой скорости осаждения ZnO,

9.) низкие потери при шаблонных операциях.

В настоящее время используются три метода получения таких слоев типа CIGS: а) соиспарение [Moharram А Н, Hafiz М М, Salem А. // 2001 Applied Surface Science. 172. р. 61], б) пульверизация и селенизация [Muler J, Nowoczin J, Schmitt H. 2006 // Thin Solid Films. 496. p. 364], в) электроосаждение [Calixto M E, Sebastian P J, Bhattacharya R N, Noufi R. // 1999 Solar Energy Materials and Solar Cells. 59. p. 75.]. Пока техника соиспарения дает наилучшие результаты по эффективности преобразования солнечной энергии. Однако это очень дорогостоящая техника и к тому же при ее использовании трудно масштабировать производство тонкопленочных солнечных элементов (ТСЭ) на панели больших размеров.

Основной трудностью при создании солнечных батарей таким методом является сложность создания слоев фоточувствительных CIGS с градиентом галлия.

Отсутствие удобных и экономичных способов синтеза таких пленок является существенным препятствием для дальнейшего повышения КПД солнечных батарей на его основе. Кроме того, в мировой литературе практически отсутствуют сведения о влиянии условий отжига на свойства таких пленок.

В заявляемом изобретении раскрывается методика синтеза тонких (~1-2 мкм) пленок Cu1-δInxGa1-xSe2 (0<x<1) с градиентом галлия. Для иллюстрации приводится общая схема синтеза, а также синтез образов состава Cu0.7In0.7Ga0.3Se2 и CuIn0.33Ga0.67Se2.

Наиболее близкой к предложенной являются методика, описанная в [Huan-Hsin Sunga, Du-Cheng Tsaia, Zue-Chin Chang et al. // Surface and Coating Technology, 2014, in press], где в качестве прекурсоров CIGS используются сплавы Cu-Ga и металлический индий, а также [Ingrid Repins, Miguel A. Contreras, Brian Egaas et all. // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 2008. V. 16, pp. 235-239], где пленки состава Cu0.7Ino0.7Ga0.3Se2 получаются методом испарения из четырех источников. Эти методики имеют ряд существенных недостатков. Первая из них использует в качестве прекурсоров неравновесную систему металлов Cu-In-Ga, что не позволяет получать пленки CIGS с целостной структурой и приемлемой адгезией [Гапанович М.В., Один И.Н., Новиков Г.Ф., // Неорганические материалы. 2014, в печати]. А вторая методика достаточно дорогостоящая, к тому же не позволят получать пленки большой площади.

Отличительной особенностью предложенной нами методики является использование в качестве прекурсоров CIGS систем, близких к равновесным, при температуре селенизации, например CuGa2-Cu2In-In. Это позволяет создавать однородные пленки с приемлемой адгезией. Кроме того, использование строго фиксированной массы селена в реакторе позволят добиться воспроизводимости электрофизических свойств образцов. Предлагаемая технология является масштабируемой и потенциально более дешевой, чем предложенная в [Ingrid Repins, Miguel A. Contreras, Brian Egaas et al. // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 2008. V. 16, pp. 235-239].

Общая схема синтеза представлена на фиг. 1. Значения x и δ лежат в диапазоне 0<x<1, 0<δ<1.

Синтез состоит из нескольких этапов. На первом этапе методом прямого синтеза в вакуумированных кварцевых ампулах получают интерметаллиды Cu2In и CuGa2.

На втором этапе проводят напыление прекурсоров наподложку методом вакуумного термического или магнетронного напыления. Необходимые количества прекурсоров рассчитываются исходя из схемы, приведенной на фиг. 1. Для создания градиента галлия в пленке CIGS прекурсоры напыляют в следующей последовательности: подложка/CuGa2/Cu2In/In.

На третьем этапе проводится отжиг прекурсоров в трехзонной печи (фиг. 2).

Реактор представляет собой кварцевую трубку, запаянную с одного конца и имеющую крышку с вакуумным краном. Отжиг проводится в вакууме.

Температуры зон I и III составляют T1=700°C, в зоне II поддерживалась температура Т2=550°С. Первым проводится нагрев зон I и III. Время нагрева t1=10 мин. Далее нагревается зона II t2=5 мин.

Полученную на предыдущем этапе прекурсорную пленку помещают в зону II одновременно с фиксированным количеством селена и малыми (~5 мг) количествами металлического галлия и индия. Требуемое количество селена определяется стехиометрией конечной пленки и характеристиками реактора. Наличие металлических галлия и индия в зоне реакции необходимо для предотвращения возможных потерь данных элементов в прекурсорной пленке из-за образования летучих соединений [Wei Liu, Jian-Guo Tian, Zu-Bin Li et al. // Semicond. Sci. Technol.. 2009. V. 24. 035019 (4 pp.)]. Для используемого нами реактора с длиной L=45 см и объемом V=150 см3 при синтезе пленки состава Cu0.7In0.7Ga0.3Se2 требуемая масса селена m(Se)=30 мг.

Для создания фоточувствительных пленок CIGS наиболее оптимальным является время отжига 25-30 мин. При больших временах отжига происходит гомогенизация пленки и исчезновение градиента галлия.

Заявляемое изобретение иллюстрируется, но никак не ограничивается следующими примерами.

Пример 1. Синтез пленки CIGS состава Cu0.7In0.7Ga0.3Se2 толщиной d=1 мкм

На образцах именно данного состава в мире был достигнут максимальный КПД солнечной батареи данного типа [Ingrid Repins, Miguel A. Contreras, Brian Egaas et all. // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 2008. V. 16, pp. 235-239].

Общая схема синтеза приведена на фиг. 3.

Расчет массы прекурсоров:

При плотности CIGS ρ=5,6 г/см3 при термическом распылении из испарителя в форме ленты с расстояния R=7 см для получения пленки толщиной d=1 мкм потребовалось бы

m=2·π·ρ·R2d=2·1416·5.6·49·10-4=0.1724 г CIGS. Молярная масса Cu0.7In0.7Ga0.3Se2 Mr(CIGS)=303.6 г/моль, Mr(Cu2In)=241.8 г/моль, Mr(CuGa2)=202.9, Mr(In)=114.8

Требуемые количества прекурсоров рассчитывают исходя из схемы на фиг. 3. При массе m(CIGS)=0.1724 г

Соответственно толщины слоев

Напыление проводилось последовательно на подложки стекло и стекло/молибден (5×5 см) из вольфамовых тиглей при Т~1500°C в вакууме при остаточном давлении 8·10-7 мм рт.ст. Для равномерного напыления использовалось вращение подложки.

Структура полученных прекурсорных пленок была следующей: стекло/Мо/CuGa2/Cu2In/In.

Из полученных образцов вырезались куски размером 2×2 см, далее проводился их отжиг в трехзонной печи. Время отжига варьировалось от 15 до 90 мин. Масса селена в реакторе - от 10 до 100 мг.

Образование пленки CIGS подтверждено методом РФА. Фоточувствителыюсть образцов исследована методом фотоэлектрохимических ячеек (PEC) [J.J. Scragg, P.J. Dale, L.М. Peter et al. // Phys. Stat. Sol. (b). 2008. V. 245. No 9. P. 1772-1778.]. Освещение образцов проводилось ртутной лампой ДРШ-250 при Р=100 мВт/см2. Для уменьшения свечения в ИК- и УФ-областях применялись светофильтры. В качестве активного электролита использовали 0.1 М водный раствор Eu(No3)3.

Из фиг. 4 (1-15 мин, 2-30 мин, 3-60 мин, 4-90 мин, 5-120 мин.) и фиг. 5 (1-15 мин, 2-30 мин, 3-90 мин) видно, что при увеличении времен отжига фазовый состав пленок не меняется (сингония тетрагональная (I-42d), параметры решетки. a=5.760 (4), c=11.59 (3)), однако амплитуда фототока при освещении меняется нелинейно. Максимум наблюдается при временах отжига 15-30 мин. При более длительном отжиге наблюдается уменьшение фоточувствительности. Наблюдаемое явление можно связать с равномерным распределением галлия по толщине пленки.

На фиг. 6 приведены данные РЕС в зависимости от массы селена в реакторе. Время отжига 30 мин.

Из фиг. 6 видно, что амплитуда фототока максимальна для образцов, полученных при массе селена в реакторе m(Se)=30 мг. На фиг. 7 приведены результаты РЕС для образцов, полученных при аналогичных условиях (1 и 2), а также данные для образца CIGS полученного в Chung Gang University, Тайвань, методом испарения из четырех источников (КПД солнечного элемента на основе данного образца η~10%). Из фиг. 7 видно, что возрастание амплитуды фототока для данных образцов сопоставимо.

Данный пример иллюстрирует возможность синтеза высококачественных пленок CIGS состава Cu0.7In0.7Ga0.3Se2 более простым методом, чем описанные в литературе, метод испарения из четырех источников.

Пример 2. Синтез пленки CIGS состава CuIn0.33Ga0.67Se2 толщиной d=1 мкм

Общая схема синтеза приведена на фиг. 8.

Расчет массы прекурсоров:

При плотности CIGS ρ=5,6 г/см3 при термическом распылении из испарителя в форме ленты с расстояния R=7 см для получения пленки толщиной d=1 мкм потребовалось бы

m=2·π·ρ·R2d=2·3.1416·5.6·49·10-4=0.1724 г CIGS. Молярная масса CuIn0.33Ga0.67Se2 Mr(CIGS)=306.3 г/моль, Mr(Cu2In)=241.8 г/моль, Mr(CuGa2)=202.9, Mr(In)=114.8

Требуемые количества прекурсоров рассчитываются исходя из схемы на фиг. 8. При массе m(CIGS)=0.1724 г

Соответственно толщины слоев

Напыление проводилось последовательно на подложки стекло и стекло/ молибден (5×5 см) из вольфамовых тиглей при Т~1500°C в вакууме при остаточном давлении 8·10-7 мм рт.ст. Для равномерного напыления использовалось вращение подложки.

Структура полученных прекурсорных пленок была следующей: стекло/Мо/CuGa2/Cu2In.

Из полученных образцов вырезались куски размером 2×2 см, далее проводился их отжиг в трехзонной печи. Время отжига 30 мин. Масса селена в реакторе - 30 мг.

Образование пленки CIGS подтверждено методом РФА (фиг. 9).

Сингония тетрагональная (I-42d), параметры кристаллической решетки a=5.659 (5), c=11.19(3), a/c=1.98.

Данный пример иллюстрирует возможность синтеза однофазных пленок других составов.

Таким образом, в заявляемом изобретении раскрывается методика синтеза высококачественных фоточувствительных пленок CIGS с градиентом галлия. Данная методика может быть полезной при создании высокоэффективных экологически чистых тонкопленочных солнечных батарей нового поколения.

1. Способ получения фоточувствительных халькопиритных пленок, включающий два этапа, при этом на первом этапе получают прекурсорную пленку, а на втором проводят ее отжиг, отличающийся тем, что на первом этапе в качестве прекурсоров используют интерметаллиды CuGa2, Cu2In и металлический индий.

2. Способ получения по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводится в парах селена.

3. Способ получения по п. 1, отличающийся тем, что отжиг проводят в трехзонной печи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления матричных фотоприемников ИК-излучения на основе антимонида индия, теллурида кадмия-ртути. Способ изготовления матричного фотоприемника согласно изобретению включает формирование на полупроводниковой пластине р+-n- или n+-р-перехода по всей поверхности, формирование защитной маски фоторезиста с рисунком ФЧЭ с последующим травлением мезаструктур на глубину, при которой р+-n- или n+-р-переход выходит на поверхность у основания мезаструктуры под углом меньше 60°.

Изобретение относится к области контроля фотоэлектрических устройств и касается способа исследования пространственного распределения характеристик восприимчивости фотоэлектрических преобразователей в составе солнечных батарей к оптическому излучению.

Согласно изобретению предложена печь для вжигания электрода солнечного элемента, которая снабжена транспортировочным элементом, транспортирующим подложку с нанесенной на нее проводящей пастой, секцией нагрева, которая нагревает подложку и вжигает проводящую пасту, и секцией охлаждения, которая охлаждает нагретую подложку.

Изобретение обеспечивает фотогальваническое устройство и способ изготовления такого устройства. Фотогальваническое устройство согласно изобретению включает в себя комбинацию полупроводниковых структур и защитный слой.
Изобретение относится к области электрического оборудования, в частности к полупроводниковым приборам, а именно к способам получения трехкаскадных преобразователей.

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к созданию тонкопленочных элементов матрицы неохлаждаемого типа в тепловых приемниках излучения (болометров) высокой чувствительности. Способ получения чувствительного элемента матрицы теплового приемника на основе оксида ванадия представляет собой нанесение металлической пленки ванадия и электродов методами магнетронного распыления и последующей лифт-офф литографии на диэлектрическую подложку.

Пленки твердых растворов замещения PbSnSe - востребованный материал полупроводниковой оптоэлектроники и лазерной техники среднего и дальнего инфракрасного диапазона.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов. Способ изготовления pin-фотодиодов с охранным кольцом (ОК) на высокоомном р-кремнии включает термическое окисление исходной пластины р-кремния или эпитаксиальной структуры, содержащей слой высокоомного р-кремния, вскрытие «окон» в термическом окисном слое, загонку атомов фосфора в «окна» и их разгонку, совмещенную с окислением, для формирования планарных n+-р переходов рабочей области и области ОК, создание на обратной стороне пластины геттерирующего слоя и проведение геттерирования, стравливание геттерирующего слоя и подлегирование подконтактной области базы атомами бора для создания омического контакта р+-р типа, вскрытие в окисном слое контактных «окон» к рабочей области и охранному кольцу и зондовый контроль их темновых токов, отбор пластин, не соответствующих заданным значениям темнового тока, стравливание с них термического окисного слоя и нанесение на свободную поверхность кремния нового защитного слоя окиси кремния при температуре не выше 300°С, вскрытие контактных «окон» в нанесенном слое и повторный зондовый контроль темновых токов и при соответствии темнового тока заданным значениям - нанесение металлизации, формирование контактного рисунка и вжигание металла, а при несоответствии заданным значениям темнового тока - повторение операций до получения заданных значений темнового тока.
Изобретение относится к области изготовления фоточувствительных полупроводниковых приборов на основе GaAs, позволяющих преобразовывать мощное узкополосное излучение в электрическую энергию для энергоснабжения наземных и космических объектов.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, а именно к способу изготовления фотопроводящих радиационно стойких структур. Способ включает предварительное формирование монослоя жирной кислоты на поверхности раствора свинецсодержащей соли в воде в концентрации 1·10-3-5·10-3 моль/л для получения свинецсодержащего монослоя жирной кислоты по методу Ленгмюра-Блоджетт, перенос одного свинецсодержащего монослоя жирной кислоты на поверхность фоточувствительной пленки, термическую сенсибилизацию фоточувствительной пленки.

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковых приборов методом газофазной эпитаксии с использованием металлорганических соединений, в частности к технологии выращивания гетероструктуры для полупроводникового полупрозрачного фотокатода с активным слоем из арсенида галлия, фоточувствительного в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. В способе изготовления гетероструктуры для полупроводникового полупрозрачного фотокатода из арсенида галлия методом МОС-гидридной эпитаксии, при котором стопорный слой и активная область выращиваются при температурах 600-640°C, в структуру введен переходной слой переменного состава от p-GaAs до p-AlyGa1-yAs. При его выращивании повышают температуру до 700-760°С. На нем выращивают буферный слой при температурах 700-760°C. Скорость выращивания слоев выбрана в диапазоне от 0,1 до 3 мкм/час. Поток металлорганического соединения цинка выбирают так, чтобы обеспечить требуемую концентрацию акцепторной примеси в выращиваемых слоях. С использованием данного способа получены фотокатоды с повышенной минимум на 10% квантовой эффективностью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Коллекторный электрод для солнечного элемента изготавливают трафаретной печатью проводящей пасты, при этом трафаретную печать повторяют многократно. Скорость прокатывания во время второй или последующей трафаретных печатей является больше, чем скорость прокатывания во время первой трафаретной печати. Вторая и последующая трафаретная печать накладывается на коллекторный электрод, отпечатанный первый раз; таким образом, чем выше скорость прокатывания, тем лучше отделяется печатная форма от пасты и основания. Количество нанесенной пасты увеличивается, и пленка для изготавливаемого коллекторного электрода становится толще, уменьшается величина сопротивления, а также обеспечивается улучшение эффективности преобразования солнечной энергии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к технологии получения индиевых микроконтактов для соединения больших интегральных схем (БИС) и фотодиодных матриц, выполненных на основе полупроводниковых материалов. Способ изготовления индиевых микроконтактов согласно изобретению включает напыление слоя индия на полупроводниковые пластины с контактными площадками, формирование плоских индиевых площадок толщиной напыленного индия методами фотолитографии и/или ионного травления, при этом перед соединением матрицы и БИС производят оплавление индиевых плоских площадок в усеченные сферы высокочастотным катодным травлением ионами инертного газа при парциальном давлении (8-10)×10-1 Па и плотности мощности в разряде от 1 Вт/см2, без последующего нагревания. Изобретение предназначено для повышения надежности при одновременном снижении расхода индия при использовании стандартной конструкции испарителя, а также уменьшении времени процесса ионного травления напыленного слоя индия. 1 пр., 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых фотоприемников и может использоваться для создания многоэлементных фотоприемников различного назначения. Изобретение обеспечивает утоньшение базовой области фоточувствительного элемента с получением требуемого качества и воспроизводимости границ и толщины. В способе изготовления матричного фотоприемника на лицевой стороне фоточувствительного элемента до гибридизации протравливают канавку определенной глубины. В процессе утоньшения, когда полировка доходит до дна канавки, вследствие заданной ширины углубления происходит резкое изменение габаритов базовой области, которое можно зафиксировать визуально. В этот момент утоньшение прекращают - полученный кристалл имеет ровные края и фиксированный размер, заданный фотошаблонами под углубление. При этом для изготовления углубления после травления индиевых микроконтактов, не снимая нижний защитный и верхний фоторезисты, напыляют тонкую пленку SiO. Далее делают фотолитографию по SiO с помощью прямоугольного фотошаблона, открывающего место под углубление. Затем следует плазмохимическое травление SiO в месте углубления и жидкостное химическое травление непосредственно углубления на требуемую величину. Удаляют фоторезист, плазмохимически стравливают оставшуюся пленку SiO и удаляют остатки фоторезиста. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к способу получения структурированного электропроводящего покрытия на подложке. Технический результат - предоставление способа получения структурированного металлического покрытия на подложке, при реализации которого формируют структурированный металлический слой с четко определенными кантами и краями, что позволяет напечатать картину с высоким разрешением и структурами малых размеров, применимую в солнечных батареях. Достигается тем, что сначала на поверхность подложки наносят монослой или олигослой вещества, гидрофобизирующего поверхность, а затем на подложку наносят вещество, содержащее электропроводящие частицы, в соответствии с заранее заданным узором. Кроме того, изобретение касается применения этого способа для изготовления солнечных батарей или печатных плат, а также электронной детали, включающей в себя подложку, на которую нанесена структурированная электропроводящая поверхность, причем на подложку нанесен монослой или олигослой материала, гидрофобизирующего поверхность, а на монослой или олигослой нанесена структурированная электропроводящая поверхность. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии фотодиодов на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlxGa1-xN, преобразующих излучение ультрафиолетовой области спектра. Изобретение может быть использовано в производстве матричных фоточувствительных элементов приборов гражданского и военного назначения. Сущность изобретения состоит в том, что травление гетероэпитаксиальных структур GaN/AlxGa1-xN после применения стандартных методов фотолитографии проводят с использованием заранее известных скоростей стравливания отдельных слоев AlxGa1-xN с разными значениями доли Al-x (0,00÷0,65). В качестве метода травления используют метод ионно-лучевого травления ионами Ar (аргона). Бомбардировка ионами инертного газа (Ar) при невысоких скоростях травления позволяет достичь необходимой анизотропности и однородности глубины травления. Скорость ионно-лучевого травления ионами аргона эпитаксиальных слоев AlxGa1-xN уменьшается с увеличением содержания мольной доли алюминия в эпитаксиальном слое в 3-4 раза при изменении молярной доли алюминия от 0 до 0.65. Изобретение обеспечивает возможность формирования меза-структуры с множеством отдельных p-i-n диодов с обеспечением необходимой однородности глубины травления структуры до слоя n+-AlxGa1-xN и без прерывания процесса травления. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ формирования активной p+-области солнечных элементов включает процесс диффузии бора с применением жидкого источника - треххлористого бора (BCl3). В качестве источника диффузанта используется жидкий источник - треххлористый бор (BCl3) при следующем расходе газов: кислород O2=12 л/ч, азот N2=380 л/ч, N2+H2=380 л/ч, BCl3=2 л/ч, 1000 ppm. Изобретение позволяет получить боросиликатный слой из жидкого источника треххлористого бора (BCl3) c обеспечением уменьшения разброса значений поверхностного сопротивления по кремниевой пластине, снижение температуры и длительности процесса. 3 пр.

При изготовлении фотопреобразователя согласно изобретению на тыльной стороне подложки GaSb n-типа проводимости выращивают методом эпитаксии высоколегированный контактный слой n+-GaSb, а на лицевой стороне подложки - буферный слой n-GaSb. Наносят на лицевую поверхность подложки диэлектрическую пленку. Создают химическим травлением окна в диэлектрической пленке. Легируют диффузией цинка из газовой фазы в квазизамкнутом контейнере поверхностный слой структуры GaSb фотопреобразователя. Удаляют на тыльной стороне подложки p-n-переход. Осаждают тыльный и лицевой контакты и отжигают их. Разделяют структуру травлением на отдельные фотоэлементы и наносят антиотражающее покрытие. Изобретение позволяет увеличить КПД фотопреобразователей на основе GaSb при высоких плотностях падающего излучения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ изготовления гетероструктурного солнечного элемента включает выращивание полупроводниковой гетероструктуры на германиевой подложке, создание омических контактов со стороны тыльной поверхности германиевой подложки и со стороны фронтальной поверхности гетероструктуры, нанесение просветляющего покрытия на фронтальную поверхность гетероструктуры, создание разделительной мезы через маску фоторезиста путем травления первой канавки в полупроводниковой гетероструктуре до германиевой подложки. После создания первой канавки осуществляют пассивацию поверхности первой канавки диэлектриком, после чего проводят травление через маску из фоторезиста второй канавки в германиевой подложке глубиной не менее 2 мкм и шириной на 5-10 мкм уже ширины первой канавки и покрывают вторую канавку диэлектриком. Способ согласно изобретению позволяет увеличить выход годных гетероструктурных солнечных элементов и повысить надежность их эксплуатации особенно в условиях космического пространства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.

Изобретение относится к технологии изготовления трехкаскадных фотопреобразователей со встроенным диодом. Согласно изобретению на трехкаскадной полупроводниковой структуре GaInP/GaAs/Ge, выращенной на германиевой подложке с p-AlGaInP слоем потенциального барьера, p++-AlGaAs и n++-GaInP слоями туннельного перехода верхнего каскада, создают фоторезистивную маску с окнами лицевых контактов фотопреобразователя и диода, удаляют в диодном окне маски полупроводниковые слои, причем вытравливают p-AlGaInP слой потенциального барьера полностью или частично в смеси концентрированных соляной и фтористоводородной кислот в количественном соотношении объемных частей 5÷7 и 3÷5 соответственно, p++-AlGaAs слой туннельного перехода удаляют в смеси концентрированных соляной и лимонной (50%) кислот в количественном соотношении объемных частей 6÷10 и 8÷12 соответственно. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и воспроизводимости процесса травления, а также в улучшении параметров встроенного диода. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии создания фоточувствительных халькопиритных пленок, которые могут найти применение при создании солнечных батарей. Способ получения фоточувствительных халькопиритных пленок включает два этапа, на первом получают прекурсорную пленку, а на втором проводят ее отжиг. В качестве прекурсоров используют интерметаллиды Cu2In, CuGa2 и металлический индий. Изобретение обеспечивает получение однородных пленок с хорошей адгезией. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх