Determination of the minority carrier diffusion length in compositionally graded Cu(In,Ga)Se2 solar cells using electron beam induced current

Abstract

A method is proposed and tested which allows for the accurate determination of the carrier collection efficiency and minority carrier diffusion length in Cu(In,Ga)Se2 solar cells using energy dependent electron beam induced current. Gallium composition gradients across the film thickness introduce quasielectric fields that are found to improve collection efficiency when they are located toward the rear of the sample. The quasielectric fields are also shown to reduce the influence of back surface recombination. The strengths and limitations of this technique are discussed and compared with external quantum efficiency measurements.

The rising star in photovoltaics-perovskite solar cells: The past, present and future

“…Several classic photovoltaic semiconductors, e.g., CIGS [80], GaAs [81], c-Si [82], etc., are also included in Table 1 for comparison. It is clear that the charge transport properties of perovskite films or single crystal prepared by low temperature solution process can catch up with or even be superior to that of c-Si, CIGS and GaAs thin films prepared by very expensive and energy-intensive techniques.…”

QUANTUM EFFICIENCY, OPTICAL AND RECOMBINATION LOSSES IN THIN-FILM SOLAR CELLS BASED ON Cu(In,Ga)Se2

“…При кімнатній температурі значення рухливості дірок найчастіше вказуються в діа-пазоні 1-30 см 2 /(В×с), а електронів -1-100 см 2 / (В×с) [5,[15][16][17]. На відміну від цього, в роботі [18] було встановлено, що рухливості електро-нів і дірок в Cu(In,Ga)Se 2 можуть бути значно нижчими за 1 см 2 /(В×с) (аж до 0,1 і навіть 0,02 см 2 /(В×с)).…”

“…Час життя неосновних носіїв заряду (елек-тронів) визначає довжину дифузії L n = (t n D n ) 1/2 . Як повідомлялося ще в 1996 році [19], час життя електронів в шарах CuInSe 2 і Cu(In,Ga)Se 2 знаходиться в діапазоні від десятків пікосекунд до декількох наносекунд, що згодом неоднора-зово підтверджувалося [17,20].…”

“…Ефективність збирання заряду в інтервалі dx дорівнює η H ×α×exp(-αx)×dx і тоді ефектив-ність збирання заряду в ОПЗ на довжині хвилі λ i визначиться виразом: (17) На рис. 7 наведені залежності густини фо-тоструму J, збуджуваного випромінюванням АМ1.5, від концентрації нескомпенсованих ак-цепторів N a -N d , розраховані для різних часів життя носіїв заряду при V m = 0,63 В з ураху-ванням рекомбінаційних втрат в ОПЗ: (18) Як і очікувалося, при зменшенні концен-трації нескомпенсованих акцепторів N a -N d , починаючи з найвищого значення 10 17 см -3 , фотострум зростає, але поступово його зрос-тання сповільнюється через інтенсифікацію рекомбінації в ОПЗ і далі залежність від N a -N d проходить через максимум (рис.…”

Quantitative imaging of electronic nonuniformities in Cu(In,Ga)Se2 solar cells

“…10 This fit provides the average collection length for the sample. This can be obtained by varying the accelerating voltage and fitting the measured EBIC quantum efficiency.…”