Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 90

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 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 153 >> Следующая

1
22 18
1ч-
10 0,8
і 0,7 80
60 40
\ 3

г/


: 5 \ Ч4^ і

- 2 3^---

•ЯЛ—-?—»
;
___3
.--Х^-г-
:—^""^
2

loga
Рис. 5.1.7. Световые ВАХ в зависимости от суммы (?nTn + ^ртр), см2/В для различных коэффициентов поглощения падающего света [ 13]
Рис. 5.1.8. Плотность тока короткого замыкания Jsc, напряжение холостого хода Voc и коэффициент заполнения КЗ в зависимости от коэффициента поглощения для различных значений Иптп1^ргр 0 - 0,1; 2 - 10) и Sn (3 - 102 В/см; 4 - 104; 5 - 106) [13]
215
' В солнечных элементах на основе кристаллического материала напряжение холостого хода Voc изменяется с плотностью тока короткого замыкания по логарифмической зависимости. В противоположность этому такое соотношение не является обязательным для солнечных элементов на основе аморфного кремния, поскольку фототок изменяется с приложенным напряжением смещения, а также потому, что диодный ток сам по себе будет определяться условиями освещения. На рис. 5.1.8 можно видеть, что коэффициенты поглощения, которые дают максимальный Jsc, не всегда соответствуют коэффициентам поглощения для максимального Voc. Дальнейшие расчеты выявили, что кривая Jsc - Voc всегда лежит ниже темновой вольт-амперной кривой, а коэффициент идеальности диода п для первого случая немного меньше, чем для второго. Эти теоретически предсказанные тенденции наблюдались экспериментально на солненых элементах различного типа на основе a-Si [15].
Результаты расчетов, приведенные выше, получены для случая освещения р-слоя. Однако для случая освещения п-слоя результаты могут быть получены простой заменой индексов п и р на рис. 5.1.8 на противоположные. В этом случае, как отмечается в следующем разделе, наблюдается, что параметр эффективной поверхностной рекомбинации на i/л-границе по величине примерно на два порядка меньше, чем на р/(-границе. Следовательно, независимо от отношения мпт„/дртр, достижение более высоких фотовольтаических показателей возможно при освещении элементов со стороны п-слоя. Однако было также установлено, что более высокие фотовольтаи-ческие характеристики достигаются при освещении легированного слоя с более низкой проводимостью. Принимая во внимание сказанное, конструктивное решение солнечных элементов на основе a-Si должно выбираться с учетом этих двух конкурирующих факторов, так как проводимость п-слоя как правило больше, чем проводимость р-слоя, а параметр поверхностной рекомбинации на i/л-границе обычно меньше, чем на p/i'-границе.
5.1.3. Некоторые замечания по определению параметров солнечных элементов
Определение диффузионного потенциала методом поглощения электронов на тыльной поверхности
Прежде чем приступить к разработке реальных солнечных элементов на основе a-Si необходимо получить информацию о диффузионном потенциале Vb. В работе [17] в качестве нового метода для определения диффузионного потенциала предложено использовать злектрооптическую спектроскопию [3, 16]. На рис. 5.1.9 показан пример изменения сигнала поглощения электронов Д5 на тыльной поверхности при длине волны падающего света 6600 A в зависимости от напряжения смещения постоянного тока Vdc для различных напряжений модуляции Д Vpp. Как видно из рисунка, AS зависит от Vdc линейно и все линии сходятся в одной точке на оси напряжения смещения постоянного тока.
Для р-г-и-перехода в a-Si внутреннее электрическое поле в г-слое было определено рядом исследователей. Результаты расчетов показывают, что. внутреннее электрическое поле почти постоянно за исключением областей высокой напряженности вблизи р/г- и //n-границ, поскольку переход изготавливается из слоев a-Si обычного качества и имеет реальные размеры [5, 6, 9, 14]. Теоретически показано, что даже в аморфных материалах может наблюдаться квадратичная зависимость сигнала ЭПР от напряженности поля [18]. В дополнение к этому имеется много работ, посвященных экспериментальному определению указанного выше соотношения
в различных аморфных материалах [16, 19]. С учетом этих обстоятельств в настоящей работе предполагается, что величина Д5 пропорциональна квадрату внутреннего электрического поля, а внутреннее электрическое
Рис. 5.1.9. Сигнал поглощения электронов на тыльной поверхности AS в зависимости от приложенного напряжения смещения постоянного тока Vdc для различных напряжений модуляции Д Vpp. Исследовался образец со структурой Sn02/p-? a-Si-: Н/ мк-Si: Н 112]
-5 -3 -10 1
¦о
поле Ein может быть представлено суммой вкладов от первоначально присутствующего диффузионного потенциала Vb и потенциала от внешнего приложенного напряжения Va
Ein={vb - Vdc + (ДКрр/2) cos 2vty, (5.1.5)
где /- толщина i-слоя; v - частота модуляции. Эта ситуация представлена на вставке в рис. .5.1.9. Поэтому, относительная амплитуда величины Д5, которая будет наблюдаться при конкретных условиях измерения, дается выражением
Д5«^(тах)-Ь^(тт). (5-1.6)
Сочетание уравнений (5.1.5) и (5.1.6) приводит к выражению AS*AVpp{Vb-Vdc). (5-1.7)
Формула (5.1.7) показывает, что AS линейно зависит от Vdc для каждого напряжения модуляции Д Vpp, а точка пересечения этих линий с осью Д5 = 0 дает определенное значение диффузионного потенциала Vb. Соответствие экспериментально полученных результатов ожидаемым из выражения (5.1.5) подтверждает справедливость предположения об однородности внутреннего электрического поля, а также надежность определенной таким образом величины Vb.
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed