Rev. Phys. Appl. (Paris) 15, 233-240 (1980)
DOI: 10.1051/rphysap:01980001502023300

Cellules solaires : quelques aspects des structures « Schottky » à base de silicium amorphe hydrogéné

A. Deneuville, J.C. Bruyère, A. Mini, H. Hamdi et H. Kahil

Groupe des Transitions de Phases , C.N.R.S., B.P. 166, 38042 Grenoble, France

Abstract
The efficiency of photovoltaic solar cell based on amorphous hydrogenated silicon seems to saturate, to 5 % or 3 % according to the preparation used, without fundamental limitation from the current hypothesis about their behaviour. We reinvestigate these hypotheses for films obtained by diode RF reactive cathodic sputtering, through the study of the I( v) curves of various multilayers structures using, a-Si pure amorphous silicon, a-Si:H intrinsic hydrogenated amorphous silicon, highly doped hydrogenated amorphous silicon n+ a-Si:H and various metals. We conclude that, at least within our preparation way the n+ a-Si:H/a-Si:H contact is preponderant in regard to a-Si : H/metal contact for the building of band bending in usual « Schottky » photovoltaic cells.

Résumé
Les rendements des cellules photovoltaïques à base de silicium amorphe hydrogéné semblent stagner, à 5 % ou 3 % suivant le type de préparation, sans qu'il existe une limitation de principe avec les hypothèses actuelles pour leur fonctionnement. Nous réexaminons ces hypothèses pour des couches obtenues par pulvérisation cathodique réactive diode, en étudiant les caractéristiques I(v) de diverses structures multicouches utilisant le silicium amorphe pur a-Si, le silicium amorphe hydrogéné intrinsèque a-Si : H, le silicium amorphe hydrogéné fortement dopé n+ a-Si : H et divers métaux. Nous concluons qu'au moins pour notre type de préparation, le contact n+ a-Si : H/a-Si : H est prépondérant par rapport au contact a-Si : H/Métal pour l'établissement des courbures de bande dans les structures « Schottky » photovoltaïques usuelles.

PACS
6855 - Thin film growth, structure, and epitaxy.
7330 - Surface double layers, Schottky barriers, and work functions.
7340N - Electrical properties of metal nonmetal contacts.
8115C - Deposition by sputtering.
8630J - Photoelectric conversion: solar cells and arrays.
2520C - Elemental semiconductors.
8420 - Solar cells and arrays.

Key words
amorphous semiconductors -- elemental semiconductors -- hydrogen -- reactively sputtered coatings -- Schottky barrier diodes -- silicon -- photovoltaic solar cell -- diode RF reactive cathodic sputtering -- I v curves -- a Si:H -- amorphous hydrogenated Si -- semiconductor thin films -- solar cells