Enhancement of the photovoltaic conversion efficiency in Cu/Cu2O schottky barrier solar cells by H+ ion irradiation

Abstract

A new preparation method of Cu/Cu2O Schottky barrier solarcells is proposed and worked out. It combines resistive evaporation of a thin semitransparent copper electrode on a Cu2O substrate (step I) and exposition of the obtained junction to the H+ ion irradiation (step II). Both, dark and illuminated (AMI) current-voltage characteristics of the cells are recorded at room temperature after each step of the junction formation process. Especially, the influence of H+ ion beam voltage, Ub, on the main solar cell parameters is analysed here. It is proved that low energy H+ ion irradiation (0 < Ub ⪅ 250 V) provides significant enhancement of the photovoltaic conversion efficiency of the Cu/Cu2O solar cells. Es wird eine neue Herstellungsmethode für Cu/Cu2OSchottkybarrieren-Solarzellen vorgeschlagen und ausgearbeitet. Sie kombiniert Widerstandsaufdampfung einer dünnen halbtransparenten Kupferelektrode auf einem Cu2OSubtrat (Schritt I) und die Exposition des so erhaltenen übergangs in einer H+−Ionenbestrahlung (Schritt II). Sowohl Dunkel- als auch Beleuchtungs-(AM1)-Strom-Spannungscharakteristiken der Zellen werden bei Zimmertemperatur nach jedem Schritt des übergangsbildungsprozesses registriert. Insbesondere wird der Einfluß der H+−Ionenstrahlspannung, Ub, auf die Hauptparameter der Solarzellen analysiert. Es wird festgestellt, daß Niederenergie-H+−Ionenbestrahlung (0 < Ub ⪅ 250 V)ein beträchtliches Anwachsen der Photospannungskonversionseffizienz der Cu/Cu2O-Solarzellen ergibt.