Спосіб виготовлення гнучких тандемних фотоелектричних перетворювачів

Спосіб виготовлення гнучких тандемних фотоелектричних перетворювачів, що включає отримання електропровідного та прозорого електро 3 поліімідної плівки осаджують методом магнетронного розпилення електродний шар оксидів індію та олова (ІТО), який відпалюють на повітрі у діапазоні температур від 400 до 450°С протягом від 20 до 30 хвилин. Потім пошарово осаджують шляхом термічного випарювання шари CdS та CdTe з наступним відпалом приладової структури із формуванням зовнішніх електродів. Такий спосіб виготовлення приладових структур приводить до збільшення ефективності як тильних, так і фронтальних гнучких фотоелектричних перетворювачів на основі CdTe за рахунок зменшення макродеформацій у базовому шарі телуриду кадмію, зниження шунтування приладової структури та зниження концентрації центрів рекомбінації у базовому шарі. Суттєвим недоліком способу прототипу було те, що такий гнучкий фотоелектричний перетворювач неможливо було з'єднати у тандем ний фотоелектричний перетворювач через відсутність другого прозорого електропровідного тильного електроду з боку з'єднання з нижнім фотоелектричним перетворювачем. В основу корисної моделі поставлено завдання розробки способу виготовлення гнучкого тандемного фотоелектричного перетворювача, що дозволяє отримувати рекордні значення електричної потужності, вироблюваної під дією світла, на одиницю площі приладової структури. Поставлене завдання вирішується шляхом того, що в якості підкладки використовують фольгований прозорий гнучкий діелектрик, у котрому перед отриманням електропровідного та прозорого електродного тильного шару отримують крізні технологічні отвори крізь діелектрик до металевої плівки, на якій формують необхідний малюнок струмознімального фронтального контакту, потім роблять пошарове осадження необхідних для формування приладової структури тонкоплівкового фотоелектричного перетворювача шарів, виконують фронтальний електрод, а після отримання тонкоплівкового фотоелектричного перетворювача його склеюють з іншим фотоелектричним перетворювачем з меншою забороненою зоною. Приклад 1. Сутність запропонованої корисної моделі пояснюється малюнками: на Фіг.1 наведена фотографія зразка виготовленого з алюміній-поліімідного безадгезивного лакофольгового діелектрику для чотирьох тандемних фотоелектричних перетворювачів; на Фіг.2 представлена схема способу електричного з'єднання між двома тильним контактами електродами, на якій 1 - алюмінієва плівка, 2 - поліімід, 3 - шар ІТО, 4 - витравлені технологічні отвори; на Фіг.3 наведена фотографія плівки алюмінію на полііміді, на котрій видно витравлений трапецієподібний технологічний отвір (100 кратне збільшення); на Фіг.4 представлена схема тандемного фотоелектричного перетворювача на якій : 5 - ФЕП з базовим шаром CdTe; 6 - ФЕП з базовим шаром CuIn1-xGaxSe2; на Фіг.5 зображений графік залежності коефі 45374 4 цієнту прозорості структури Polyimide-ITO від довжини хвиля падаючого випромінювання. Методом фотолітографії алюмінієвополіімідний фольговий діелектрик, наприклад ФДІА-50 (товщина алюмінію - 30мкм, полііміду 20мкм), витравлюють за шаблоном з боку алюмінію з метою формування топологічного малюнку який повторює струмознімальний алюмінієвий фронтальний електрод на нижньому ФЕП (Фіг.1). На наступному етапі з боку полііміду 2 витравлюють крізні технологічні отвори 4 (Фіг.2) так, щоб трапецієподібний отвір (Фіг.3) у місці стикання з алюмінієвою плівкою був вужче за останню. Потім методом нереактивного магнетронного розпилення при температурі підкладки 300°С та тиску у ва−4 куумній камері - 1,5 ⋅ 10 Па формується шар ІТО. На наступному етапі на поверхні шару ІТО 3 (Фіг.2), який представляє собою тильний контакт для верхнього ФЕП 5 (Фіг.5), формуються подальші сполучені шари приладової структури гнучкого СЕ на основі CdTe (Eg=1,46 eB). Потім методом термічного розпилення отримується тильний електрод Au-Cu. Виготовлений гнучкий ФЕП приклеюють за допомогою прозорого та струмопровідного компаундного клею Glue_Epo-Tek до нижнього ФЕП 6 з базовим шаром CuIn1-xGaxSe2 (Eg=l,10 eB) утворюючи гнучкий тандемний фотоелектричний перетворювач. Працездатність гнучкого прозорого електричного з'єднання між двома тильними електродами була підтверджена на дослідному зразку, котрий піддавали різним механічним впливам і також скручуванню у рулон. Після чого заміряли електричний опір скрізь структуру ІТО-Аl, який виявився рівний 1,3 Ом. У вихідному стані опір структури ІТО-Аl складав 1,1 Ом. Також були досліджені оптичні та електричні властивості структури Polyimide-ITO. Поверхневий опір 1ТО - 8 Ом/□ та середній коефіцієнт прозорості структури Polyimide-ITO у діапазону хвиль від 400 до 800нм більш 60% (Фіг.5). Термостабільність полііміду, яка досягає 450С°, відповідає існуючим температурним режимам формування сполучених шарів СЕ як на основі телуриду кадмію, так і на основі аморфного кремнію. Таким чином аналіз термостабільності, дослідження електричних та оптичних властивостей гнучкого прозорого електричного з'єднання між двома тильними електродами до та після механічного впливу показали, що цей спосіб може бути застосовано для створення гнучкого контакту для тандемних фотоелектричних перетворювачів CdTe - CuIn1-xGaxSe2, α -Si - моно(полі) Si та інших, що дозволить отримувати максимально можливу електричну потужність, вироблену під дією світла, на одиницю площі. Джерела інформації: 1. Заявка N 3605474, ФРГ, Н 05 К 3/46, 1987p. 2. Патент РФ 2072123 «Способ изготовления многослойных печатных плат». 20.01.97. Бюл. 9. 3. Патент UА №79800 «Спосіб виготовлення гнучких фотоелектричних перетворювачів на основі CdTe». 25.07.2007. Бюл. №11. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 45374 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601