Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 11

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 177 >> Следующая

Указанные оптические методы позволяют исследовать образцы с гладкой поверхностью, отражающие и частично пропускающие излучение. Однако для изучения оптических потерь важно уметь определять потери, вызываемые отражением и поглощением света в различных слоях солнечного элемента и во всем элементе. Для этого обычно проводят измерения [62] интегральных значений коэффициентов отражения и пропускания, применяя интегрирующую сферу, снабженную спектрофотометром.
1.3.4 Электрические и оптоэлектронные характеристики
Изучение электронных свойств полупроводников включает определение удельного сопротивления р, подвижности носителей (|1п или |ip), концентрации носителей (п или /?), постоянной Холла (Ян), диффузионной длины неосновных носителей (Ln или Lp), времени жизни неосновных носителей (тп или тр) и температурных зависимостей этих параметров.
Методы измерения р, \х и п хорошо известны и описаны в литературе [63, 64]. Поэтому мы не будем обсуждать их подробно, а только отметим, что к широко применяемым методам относятся: 1) двухзондовый метод измерения удельного сопротивления; 2) четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления с линейным расположением зондов; 3) метод измерения распределенного сопротивления для определения удельного сопротивления; 4) четырехзондовый метод измерения
Анализ свойств полупроводниковых материалов
33
удельного сопротивления при нелинейном расположении зондов;
5) метод Ван-дер-Пау, позволяющий определять удельное сопротивление, постоянную Холла и холловскую подвижность;
6) измерения эффекта Холла; 7) метод Хайнса — Шокли, применяемый для измерения подвижности носителей.
По характеру температурной зависимости подвижности можно установить механизм переноса носителей заряда. Используя температурную зависимость концентрации носителей, определяют энергетическое положение уровня Ферми и примесных уровней. Измерения освещенных образцов позволяют получить значения фотопроводимости и постоянной Холла, исходя из которых можно вычислить подвижность и концентрацию носителей при освещении.
Измерения фотопроводимости, включающие измерения временных характеристик или термостимулированной проводимости, могут оказаться полезными для определения параметров переноса носителей заряда в полупроводниковых пленках [65, 66]. Данные о ловушках получают на основе анализа зависимости фототока от интенсивности излучения и кривых релаксации фототока. Эффекты теплового или оптического гашения фотопроводимости дают информацию об энергии ионизации примесей. Для изучения ловушечных уровней используют также спектральные зависимости фототока.
Одно из наиболее важных приложений методов измерения фотопроводимости связано с определением времени жизни неосновных носителей по затуханию фотопроводимости. Генерация избыточных носителей заряда происходит при облучении образца светом с энергией фотонов, превышающей ширину запрещенной зоны. Проводимость образца прямо пропорциональна концентрации носителей, и изменение проводимости Да вследствие оптического возбуждения пропорционально количеству избыточных носителей, т. е.
Ао = С ехр(—th). (1*29)
Здесь т — время жизни носителей, С — постоянная величина. Для того чтобы определить т, выключают освещение и регистрируют процесс затухания проводимости. Пространственное распределение времени жизни носителей можно измерить с помощью лазерного луча, сканирующего поверхность образца [67].
Для определения диффузионной длины неосновных носителей проводят измерения поверхностной фото-э.д.с. [68—70]. Поверхностная фото-э.д.с. появляется при освещении независимо от наличия р—n-перехода и может быть измерена с помощью метода, использующего емкостную связь. Поверхностная рекомбинация не влияет на измеряемое значение времени жизни. Интенсивность света ф, выраженная через поверхностный потен-
циал, равна V = f(V4)/C(l + HaL). (1.30)
2 Заказ JVb 1939
34
Глава 1
Здесь F(Vs)—функция поверхностного потенциала VSi К— постоянная величина, а — коэффициент поглощения света, L — диффузионная длина неосновных носителей. При проведении измерений коэффициент поглощения а варьируют, изменяя длину волны света, а интенсивность света при каждой длине волны регулируют таким образом, чтобы сохранялось прежнее значение Vs и величина F (V*) оставалась постоянной. Полученную зависимость ср от 1/а экстраполируют к ср = 0 и определяют эффективное значение L, которое затем используют для вычисления т.
Зависимость напряжения холостого хода Voc солнечного элемента от t может иметь три характерные области, соответствующие условиям высокого, промежуточного и низкого уровней инжекции. Уравнения, описывающие затухание Voc в этих трех областях, имеют вид [71, 72]
Ш_ JV* (1 3,
q dt V ;
для высокого уровня инжекции,
кТ
я
dVoc
dt
(1.32)
для промежуточного уровня инжекции и
'-fhl^l-W-т) <>*>
для низкого уровня инжекции. Здесь т — время жизни неосновных носителей, t — продолжительность процесса. Величина V(0) равна Voc в момент прекращения оптического возбуждения. Данный анализ основан на предположении, что вклад сильно легированного слоя в Voc пренебрежимо мал. Затухание Voc можно также наблюдать при резком прерывании прямого тока, проходящего через солнечный элемент [71].
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed