ABSTRACT: In this work we use the photoacoustic (PA) technique to study the influence of the thiourea/CdCl2 concentration ratio used for the chemical bath deposition (CBD) of CdS thin films on glass substrates, upon the CdS-CdTe interface recombination velocity in CdTe/CdS/glass structures, where the CdTe layer was grown on the CdS thin film by HWCSVT (hot wall close space vapor deposition) technique. This system has become great importance for the development of solar cells and other photovoltaic devices. The interface recombination velocity was measured by means of the photoacoustic technique in a heat transmission configuration, in which minority carriers are photo-excited at the CdTe layer after illumination through the substrate and the CdS thin film. For data processing, a theoretical model was developed for the generation of the photoacoustic signal that takes into account minority carriers recombination at both the CdTe layer and the interface of this material with the CdS. We show a reduction of the value of the recombination velocity respecting those obtained for samples where CdS was grown by CSVT, and we observe that a minimal value appears for a thiourea/CdCl2 ratio in the CdS deposition solution equal to 5. These results show a good correlation with those of electrical measurements performed in solar cell devices made with the same structures.
RESUMEN: En este trabajo utilizamos la técnica fotoacústica (FA) para estudiar la influencia de la razón de concentración de tiourea/CdCl2 utilizada para la deposición por baño químico (CBD, del inglés Chemical Bath Deposition) de películas delgadas de CdS sobre sustratos de vidrio, sobre la velocidad de recombinación en la interfase CdS-CdTe en estructuras CdTe/CdS/ Vidrio. La capa de CdTe fue crecida sobre la película de CdS por la técnica de Transporte de Vapor en Espacio Cerrado con pared caliente (HW-CSVT, del inglés Hot Wall Close Space Vapor Transport). Este sistema es de gran importancia para el desarrollo de celdas solares y otros dispositivos fotovoltaicos. La velocidad de recombinación en la interfase fue medida por medio de la técnica fotoacústica en una configuración de transmisión de calor, en la que portadores de carga son fotoexcitados en la capa de CdTe mediante iluminación a través del sustrato y de la película delgada de CdS. Para el procesamiento de los datos se desarrolló un modelo teórico para la generación de la señal fotoacústica que tiene en cuenta la recombinación de los portadores de carga minoritarios en la capa de CdTe y en la interfase de este material con el CdS. Observamos una reducción del valor de la velocidad de recombinación con respecto a muestras donde el CdS fue crecido por CSVT, y que aparece un valor mínimo para una proporción de tiourea/CdCl2 igual a 5. Estos resultados muestran una buena correlación con los de mediciones eléctricas realizadas en celdas solares hechas con las mismas estructuras.
