طراحی و ساخت سلول فتوولتاییک اکسید مس برپایه پیوند ناهمگون سیلیکون

دستگاه¬های لایه¬نشانی به روش کندوپاش dc مغناطیسی واکنشی برای لایه¬نشانی اکسید مس و روش تبخیر حرارتی برای لایه¬نشانی فلزات طلا، منگنز و آلومینیوم به عنوان اتصالات اهمی پیاده-سازی و راه¬اندازی شدند. فازهای اکسید مس با توجه به فشار جزئی گاز اکسیژن در محفظه لایه¬نشانی تفکیک و اندازه¬گیری¬های الکتریکی و نوری برای این لایه¬ها صورت پذیرفت. تطبیق اندازه-گیری¬های مقاومت ویژه، غلظت و تحرک حفره¬ها و میزان جذب برای فازهای اکسید مس با گزارشات مرتبط مورد بررسی قرار گرفت. اکسیدهای مس به دلیل جای خالی عنصر مس در ساختار کریستالی، نیمه¬هادی نوع p بوده و اکسید فاز cuo دارای گاف انرژی مستقیم با مقدار حدود 8/1 الکترون¬ولت می¬باشد. سلول فتوولتاییک این فاز با توجه به مشخصات نوری بهتر نسبت به فاز¬های دیگر بر پایه پیوند ناهمگون سیلیکون نوع n ساخته شد. شرایط بهبود ساختار پیوند و مشخصات الکتریکی و نوری ساختارهای بهبود داده شده، مورد بررسی قرار گرفت. برای بهترین پیوندها ولتاژ آستانه حدود 9/0 ولت، مقاومت سری حدود 1 تا 5/1 کیلو¬اهم، مقاومت موازی حدود 50 تا 70 کیلواهم، نسبت جریان خاموش و روشن در محدوده 2 ± ولت حدود 30 بدست آمده و مقدار ولتاژ مدار¬باز حدود 70 تا 100 میلی¬ولت و جریان اتصال¬کوتاه حدود 1 تا 3 میکروآمپر بر سانتیمتر مربع در تابش نور با توان 10 میلی¬وات اندازه¬گیری شد.