In this work CdS/CdTe solar cells were submitted to solution, sublimation and vapor CdCI2 treatments, followed by NP etch for several periods of time. The influence of these procedures on cell efficiency is discussed.The individual layers are analyzed and the results are compared with similar studies in the literature. The best NP etching time was 20 s for all CdCI2 treatments. The highest efficiency was achieved for the cell submitted to the solution treatment at 380°C. Although the layers have shown good properties for a high efficiency cell, the maximum overall efficiency was only 7.8%, probably due to high series and low shunt resistances.

RESUMOO objetivo deste trabalho é descrever alterações microestruturais e físicas em filmes finos de sulfeto de cádmio (CdS), decorrentes de um tratamento térmico conduzido em presença de cloreto de cádmio (CdCl 2 ). Para isso, um filme de CdCl 2 foi depositado sobre a superfície dos filmes de CdS antes do tratamento. A deposição do filme de CdCl 2 e o tratamento térmico foram realizados em um sistema de sublimação em espaço reduzido (CSS). Observou-se que o tratamento conduzido em temperaturas acima de 400 o C favorece a cristalização dos filmes de CdS. Mudanças na energia de banda proibida dos filmes tratados foram observadas, as quais foram atribuídas a modificações na estrutura cristalina das amostras.Palavras chaves: células solares, CdS, tratamento térmico, CdCl 2 . Microstructural and physical variations in CdS films submitted to heat treatment in the presence of CdCl 2 ABSTRACTThis work describes microstructural and physical changes in cadmium sulfide (CdS) thin films, resulting from a heat treatment carried out in the presence of CdCl 2 . This was accomplished by depositing a CdCl 2 film on the surface of CdS films, prior to the treatment. The deposition of CdCl 2 and the heat treatment were carried out inside a close spaced sublimation system (CSS). The results showed that temperatures above 400 o C promote crystallization of CdS films. Variations in the bandgap energy were also observed, which were ascribed to the phase transformations that occurred in the films.Keywords: solar cells, CdS, heat treatment, CdCl 2 INTRODUÇÃOFilmes finos de CdS são comumente utilizados como camada de janela de células solares de telureto de cádmio (CdTe) e seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) devido ao seu alto valor de banda de energia direta (2,42 eV) [1]. Diversos estudos relatam que o desempenho da célula solar de CdS/CdTe é fortemente dependente da cristalinidade e da espessura da camada de CdS [2]. Desta forma, diversos procedimentos têm sido empregados durante ou após a deposição da camada de CdS com o objetivo de aumentar a eficiência das células produzidas. Um destes processos se refere a um tratamento térmico pós-deposição em presença de cloreto de cádmio (CdCl 2 ). Este tratamento foi originalmente adotado no processo de fabricação da camada de CdTe, sendo considerado uma etapa fundamental para o aumento da eficiência das células solares [3]. Mais recentemente, a literatura tem sugerido que a camada de CdS também seja submetida ao tratamento com CdCl 2 [4]. No entanto, os efeitos deste tratamento nesta camada não são tão bem compreendidos como na camada de CdTe. O tratamento térmico com CdCl 2 tem sido realizado basicamente de 3 formas: via úmida, via vapor e via depósito de um filme de CdCl 2 sobre o CdS. Este último consiste em depositar um filme de CdCl 2 sobre o CdS e submeter o conjunto CdS/CdCl 2 a um recozimento, para promover a difusão do CdCl 2 para o CdS [5]. A deposição do CdCl 2 pode ser feita através de várias técnicas. Entretanto, a literatura explora bastante a técnica de sublimação em espaço re...

Nas células solares de filmes finos de CdS/CdTe, o CdS funciona como a janela ótica desta heterojunção permitindo que a energia luminosa penetre até a camada absorvedora de CdTe. Assim, o filme de CdS deve ser bem fino, para garantir que a maior parte da luz incidente atravesse a junção fotovoltaica promovendo uma alta fotocorrente e, ao mesmo tempo, contínuo, para evitar curto-circuito. Este trabalho explora a técnica de deposição do filme de CdS por sublimação em espaço reduzido, a partir da sublimação de um filme espesso de CdS. A influência dos parâmetros de deposição - tais como, temperatura da fonte, temperatura do substrato, pressão e atmosfera de deposição - nas características dos filmes é investigada. Os resultados mostraram que a morfologia dos filmes de CdS é adequada para aplicação em dispositivos fotovoltaicos, com a obtenção de filmes densos, livres de descontinuidades e com espessura controlada. A transmitância destes filmes foi da ordem de 80-90% e o valor da banda proibida situou-se próximo aos valores esperados (2,42 eV). Como resultado final deste trabalho, foram produzidas células solares com os diferentes filmes de CdS obtidos. As maiores eficiências encontradas foram da ordem de 6 %. As curvas JxV das células iluminadas indicaram as presença de altas resistências em série e altas resistências em paralelo.