Photogenerated carrier conduction mechanisms for Schottky a-Si:H solar cells

Carrier conduction mechanisms are described for Schottky a-Si:H solar cells. Characteristics of a-Si:H cells under illumination are very close to those of an ideal semiconductor whereas dark I–U characteristics indicate space charge limited phenomena. Barrier height values, relationships between metal work function and barrier height, and temperature independent carrier conduction mechanisms are observed and analyzed. Barrier height values for Pd and Cr a-Si:H Schottky solar cells are 0.94 and 0.80 eV, respectively. The relationship φm = 0.23φB - 0.25 eV is derived. U0c decreases by about 2 mV/K with increasing temperature but is also a function of incident photon density. Diode quality factor, n1, is 1.08 under illumination and independent of both, temperature and Schottky barrier metal. Ladungstragerleitungsmechanismen fur Schottky-a-Si:H-Solarzellen werden beschrieben. Die Charakteristiken von a-Si: H-Zellen sind unter Belichtung denen von idealen Halbleitern sehr ahnlich, wahrend I–U-Dunkelcharakteristiken raumladungsbegrenzte Phanomene zeigen. Die Werte der Barrierenhohe, die Beziehungen zwischen Metallaustrittsarbeit und Barrierenhohe und temperaturunabhangige Ladungstragerleitungsmechanismen werden beobachtet und analysiert. Die Werte fur die Barrierenhohe fur Pd- und Cr-a-Si:H-Solarzellen betragen 0,94 bzw. 0,80 eV. Die Beziehung φm = 0,23φB - 0,25 eV wird abgeleitet. U0c nimmt um etwa 2 mV/K mit zunehmender Temperatur ab, ist jedoch auch eine Funktion der einfallenden Photonendichte. Der Diodenqualitatsfaktor n1 betragt unter Belichtung 1,08 und ist sowohl von Temperatur und Metall der Schottky-Barriere unabhangig.