Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 109

Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.

Хамакава Й. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. Под редакцией докт.техн.наук С.С. Горелика — М.: Металлургия, 1986. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): amorphnye-poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 153 >> Следующая

На рис. 5.4.9 представлены поперечные сечения многослойных солнечных элементов каскадного типа, изготовленных в лаборатории авторов статьи.
Двухслойный элемент состоит из солнечного элемента на основе a-Si: Н с n-i-p -переходом и элемента с n-i-p-переходом, в котором /-слой изготовлен из пленки a-Sio,6Ge0j4 : Н. Трехслойный элемент изготовлен из двухслойного элемента каскадного типа, состоящего из двух элементов на основе a-Si: Н с n-i-p -переходами и n-i-p-элемента с /-слоем из пленки a-Si0.6Ge0.4 : Н. Толщины /-слоев для верхних двух переходов подбираются таким образом, чтобы соблюдалось условие равенства тока короткого замыкания для нижнего элемента. Ток короткого замыкания составлял около половины значения для элемента с одним n-i-р -переходом. Сумма толщины /-слоев в a-Si: U-n-i-p-элементах в трехслойном элементе приблизительно равна толщине /-слоя верхнего a-Si: U-n-i-p -элемента в двухслойном элементе.
Соединение между переходами можно осуществить путем контроля уровней легирования примесью и толщин п- и р-слоев. Толщины этих слоев находятся в пределах 100—150 А.
На рис. 5.4.10 приведены ВАХ для солнечного элемента с одним переходом и солнечных элементов каскадного типа с двумя и тремя переходами при облучении светом, моделирующим солнечный свет при условии АМ-1. Напряжение холостого хода повышается, а ток короткого замыкания снижается с увеличением числа наложенных слоев. Если тот же самый материал используется для всех /-слоев в элементах, то ток короткого замыкания снижается в зависимости от 1/N, где Л/ — число слоев. Как видно из рисунка, уменьшение тока короткого замыкания не подчиняется этой независимости, его значение имеет большую величину, чем ожидается. Это является результатом того, что каскадный элемент содержит различные материалы в каждом /-слое. В идеале, равные величины токов короткого замыкания в каждом индивидуальном переходе могут быть достигнуты соответствующей конструкцией и определением спектра для каждого перехода [72].
266
2 -двухслойный, 7,73%) ипС°л"еЧ"°%, /условия АМ-1, 100 мВт см2, размер эле-ве a-Si : Н, n-i-p-переход, к.п.д. 6,88 /о) условии п.ч ментов 9 мм1) (Накамура Г-и др.)
Рис. 5.4.11. Спектральные кривые солнечных элементов каскадного типа (Нака-гсмещетие^ОО мВт/см2, 1К = 9,5 мА/см2; 2 - без смешения
На данной стадии качество пленки a-Sio,6geo>4 : Н является не таким хорошим, как пленки a-Si: Н. Таким образом, структура на рис. 5.4.7, б является более эффективной, чем структура, предсказанная теоретическим расчетом и приведенная на рис. 5.4.7.
На рис. 5.4.11 показаны спектральные кривые для элементов со структурами, приведенными на рис. 5.4.7. Если спектральные кривые промеряются только при монохроматическом облучении, как это делается обычно, то получается кривая, представленная на рис. 5.4.11 сплошной линией. Однако истинной спектральной кривой при облучении солнечным светом является штрих-пунктирная кривая, которая получается при нахождении смещенного белого света в процессе измерения. Из данных рис. 5.4.11 отчетливо видна эффективность элемента каскадного типа для света с длинами волн > 0,7 мкм.
Рис. 5-4.12. Зависимость первичного фототока от напряжения смещения (V) при освещении монохроматическим светом с длиной волны 500, 600 и 700 нм солнечного элемента на основе а^ве : Н с инвертированным р-/-п-переходом (Накамура Г.

ьо
0,6 '- \\
: бОо^ХбОО
0,2 - 7^и\
.iiii..........1111 -, 1 ,11111 1 ll il \| 1 11
i |.....ni.......г......1 i i II II l\l i i i i
_а8 _w 0,0 0,4 0,8 К в
267
На рис. 5.4.12 показаны зависимости первичного тока от напряжения смещения при монохроматическом освещении 500, 600 и 700 нм. для инертированного р-/-«-солнечного элемента на основе a-SiGe: Н. Эти данные нормализованы на токи короткого замыкания для каждого элемента. Как и в работах [70, 71] были получены произведения подвижности на время жизни (дт) неосновных носителей в инвертированном p-i-n-солнеч-ном элементе на основе a-SiGe: Н [20 % (ат.) Ge] в предположении однородного электрического поля в /-слое и без учета диффузионных токов.
ВАХ при освещении с X = 700 нм (а = 8 • 103 см"1) совпадает с теоретической кривой при р„т„ + р„тп = 6 • 10~9 см2/В и МрТр//1„т„ = 0,1. Сумма произведений рт меньше, чем для лучших солнечных элементов на основе a-Si: Н, но в то же время она близка к ней.
В [4] также сообщалось о солнечном элементе с высокой эффективностью, который имел структуру каскадного типа с двумя переходами, в которых использовались пленки a-Si: Н и a-SiGe: Н. Его к.п.д. составлял 8,30 %. Как следует из публикации, элемент имел площадь 0,03 см2, напряжение холостого хода 1,37В, ток короткого замыкания 10,84 мА/см2 иА"3 = 56%.
Фирмой "Sanyo Electric Со." также разработаны комбинации a-SiN :Н/а-Si: H/a-SiSn: Н с целью получения структур каскадного типа с тремя переходами. В настоящей статье рассмотрены только a-SiGe: Н.
5.5. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ГИБКОЙ ПОДЛОЖКЕ
X. ОКАНИВА, К. НАКАТАН И (Hiroshi Okaniwa, Kenji Nakatani. Central Research Laboratories, Teijin Ltd.)
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed