铋掺杂对CdTe薄膜的影响：太阳能电池吸收层应用中物理性质的热退火演变

摘要： 为降低传统铜掺杂带来的不稳定性及器件退化概率，同时调控所需带隙并减少太阳能电池器件的开路电压损失，本研究报道了铋掺杂CdTe薄膜物理性质演化的研究成果。采用电子束沉积结合空气退火工艺制备了CdTe:Bi 2%合金薄膜。结构分析表明薄膜沿(111)晶面择优生长，经退火后呈现多晶特性。退火处理影响薄膜的吸光度，其中450°C退火样品表现出最大吸光度。电流-电压测试显示线性关系证实薄膜与透明导电氧化物衬底间形成欧姆接触，且电导率随退火过程发生变化。原子力显微镜研究表明（除300°C外）退火导致表面粗糙度增加。研究结果表明，450°C退火处理的CdTe:Bi 2%薄膜优化后的物理特性对提升太阳能电池器件性能具有重要作用。