Điện trở vuông là điện trở đo được từ hai dải điện cực tạo trên bề mặt mẫu một diện tích hình vng Điện cực kim loại được chế tạo b ng phương pháp ốc bay chân khơng Ta có sơ đồ một mẫu để đo điện trở vng như ở hình 1.13.
Ta có cơng thức xác đ nh điện trở của vật dẫn điện như sau:
l R
S
(1.18) trong đó: ρ là điện trở suất,
l là chiều dài của mẫu,
S là diện tích của tiết diện cho d ng điện đi qua
Trong trường hợp mẫu đo có diện tích hình vng như trên ình 1.8, thì tiết diện đó có diện tích b ng S = l.d.
Ta có điện trở bề mặt (điện trở vng ) b ng:
R d
(1.19) Suy ra R d (1.20)
Biểu thức xác đ nh điện trở suất của mẫu màng mỏng cho thấy, khi đ iết giá tr chiều dày của màng mỏng chúng ta có thể xác đ nh điện trở suất từ giá tr thực nghiệm đo điện trở vuông. Từ thực nghiệm cho thấy đối với mẫu càng mỏng thì phép đo càng chính xác, trong trường hợp này giá tr của sai số trong phép đo điện trở vng có cùng thứ bậc so với sai số trong phép đo ng bốn mũi d
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chương này, chúng tôi đ trình ày tổng quan các vấn đề nghiên cứu và ứng dụng của PMT trên thế giới và tại Việt Nam, trong đó P T màng mỏng trên cở sở lớp hấp thụ CIGS được trình bày chi tiết.
Chúng tơi đ trình ày nhu cầu và khả năng phát triển của PMT nói chung và PMT màng mỏng CIGS nói riêng.
Cụ thể, với PMT màng mỏng CIGS, tồn tại lớn nhất cần khắc phục là các đặc trưng về hiệu năng hoạt động (d ng cực đại, thế cực đại, hiệu suất biến đổi năng lượng, hệ số lấp đầy) của loại pin này chưa cao khi sản xuất ở quy mô lớn và c n chưa ổn đ nh, tức là phụ thuộc rất nhiều yếu tố như thành phần, cấu trúc, công nghệ chế tạo
Chúng tôi đ đưa ra hướng giải quyết là nghiên cứu và chế tạo các lớp riêng rẽ của cấu trúc pin với phẩm chất mong muốn, tìm hiểu mối liên quan giữa điều kiện chế tạo với tính chất vật liệu, giữa các tính chất của các lớp riêng rẽ với hiệu năng hoạt động của toàn ộ cấu trúc Từ đó đưa ra cơng nghệ chế tạo các lớp chính của PMT CIGS tối ưu nhất.
Về các phương pháp chế tạo vật liệu màng mỏng cho PMT, chúng tôi chọn hai phương pháp: lắng đọng điện tử xung PED và lắng đọng điện hóa, đ y là hai phương pháp có sẵn trong phịng thí nghiệm hiện nay, cũng vì các phương pháp đó có các ưu điểm như đ trình ày chi tiết ở trên Và đặc biệt có thể khống chế điều kiện cơng nghệ để chế tạo được màng mỏng có chiều dày và hợp thức hóa học mong muốn, có thể áp dụng kết quả từ mơ phỏng cho các loại vật liệu CIGS đa lớp với các thông số về cấu trúc, nồng độ hạt tải.
Để nghiên cứu tính chất của vật liệu màng mỏng CIGS, ZnO và các thông số của linh kiện PMT chúng tôi sử dụng các phương pháp: nhiễu xạ Xray, đo hiệu ứng Hall, phổ hấp thụ UV-Vis… Đặc trưng dòng thế (I-V) ở chế độ sáng và tối của pin được khảo sát trên máy điện hóa Auto-Lab.
CHƯƠNG 2
MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ HOẠT ĐỘNG
CỦA PMT MÀNG MỎNG CIGS BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG AMPS-1D
ệ ự i, thế cực i, hiệu su t biế ổ ượng, hệ số l p ầ p màng mỏng CIGS ư ư ổ p ế ố ư: p ầ ệ ế ế ư ế học p ế ượ p p p ố p ượ ố ệ ế ệ p ệ ự ự ệ ư ế p ư p p ệ p ư p p p ỏ ệ 32, 33 p ỏ ư ố ư ệ ệ ệ p ế [16, 27, 46, 69]. C ư p ư p p p ỏng AMPS-1D (Analysis of Microelectronic and Photonic Structures -1 Dimension) và sử d ư kh o sát hiệ ng c a m t PMT màng mỏng CIGS.
2.1 Cấu trúc cơ bản và các tham số đặc trưng của PMT màng mỏng CIGS
2.1.1 Cấu trúc cơ bản của pin mặt trời CIGS
C u trúc c a m t PMT màng mỏng CIGS ược mô t ư Hình 2.1. [32] M t PMT màng mỏ CIGS n hình g m có các l p: 1-l p ế, 2-l p d ện ế, 3-l p h p th CIGS, 4-l p ệm, l p d ện trong suốt.
- L p ế: ường là th y tinh, lá kim lo i hay ch t dẻo. - L p d ệ ế: ường là kim lo i Mo [24, 75, 76].
- L p h p th : là ch t bán d n lo i p có c u trúc chalcopyrite CIGS v dày kho ng 1000 nm - 3000 nm, có vùng c m thẳng và hệ số h p th r t l n cỡ 5.105cm-1 [10] â t quyế nh khiến CIGS có th ó p h p th chỉ v e r ng vùng c m c a CIGS từ 1 0 ến 1,7 eV tùy thu c vào tỉ lệ gi a In và Ga [14, 29, 37, 38, 39, 48] ường tỉ lệ 70/30 ư ng v r ng vùng c m là 1,4 eV. Giá tr này trùng v i cực i c a phổ ượng m t trời.