Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 6

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 177 >> Следующая

18
Глава 1
cl
Тв
Wit)
I -1L_________________________
t= о I I
I I
0,5TB 0,9TB
Рис. 1.7. Блок-схема установки для измерений по методу емкостной спектроскопии глубоких уровней (а) и схематическое изображение весовой функции и сигнала на входе синхронного усилителя (б) [26].
ной зависимости выходного сигнала синхронного усилителя, регистрируется с помощью двухкоординатного графопостроителя. Типичные спектры глубоких уровней [27] поликристаллических элементов с гетеропереходом Cu2S—CdS показаны на рис. 1.8, а. Участки, соответствующие ловушкам различного типа, обозначены символами В, D и F.
Энергию активации ловушки можно определить исходя из того, что при изменении длительности импульса Тв положение максимума амплитуды выходного сигнала смещается в другую температурную область [26]. Если сечение захвата ловушки не зависит от температуры, то скорость опустошения ловушки при температуре, соответствующей максимуму амплитуды, равна
NcoVt / Д? \ м
—_i_exp(__ ). U-12)
Здесь g — степень вырождения уровня; Nc (или Nv)—эффективная плотность состояний в зоне, с которой взаимодействуют носители, захваченные ловушками; о — сечение захвата; Vt —
Выходной сигнал
Т,К 103/Т (Т,К) t,MKC
о. б в
Рис. 1.8. Спектры глубоких уровней двух переходов Си— поликристаллический CdS (а); кривые Аррениуса, харак-
теризующие скорость эмиссии электронов для различных видов ловушек, наблюдаемых в поликристаллическом CdS (б); зависимость изменений емкости от длительности импульса для двух видов ловушек в CdS (в) [27].
20
Глава 1
тепловая скорость и Л? — энергия активации ловушки. Поскольку произведение NcVt пропорционально Г2, энергию активации ловушки можно найти, используя графики зависимости 1 g(e/T2) от 1/Т. Зависимости е/Т2 от 1/Т для нескольких типов ловушек, характерных для поликристаллического CdS, представлены на рис. 1.8, б [27]. На практике величина в, равная 1/т, определяется с помощью соотношения [26]
i^AC„eXp(-^)[1-exp(-^)]'. „,3>
Здесь L — выходной сигнал синхронного усилителя, Gc — коэффициент усиления измерителя емкости, GL — коэффициент усиления усилителя. Физический смысл величин Та, Тв и АС0 поясняет рис. 1.7, б. Постоянная времени тР переходного процесса* соответствующего максимальной амплитуде выходного сигнала синхронного усилителя, входит в соотношение [26]
(I.I4)
Из (1.13) и (1.14) следует, что величина е (или тр переходного процесса) при температуре, характерной для максимума амплитуды, определяется значениями Тв и Та.
Если длительность импульса достаточна для заполнения всех ловушек, распределение концентрации ловушек и легирующих примесей пространственно-однородно и для концентрации ловушек NT выполняется соотношение NT<^NA—ND, то
N т - 2 (A С0/С) (Na — ND). (1.15)
Здесь ДСо — изменение емкости к моменту прекращения подачи импульса напряжения смещения, С — емкость при обратном напряжении смещения, (NA—ND) — результирующая концентрация легирующих примесей. Величину ДСо можно определить по измеренной высоте пика Lmax [25] путем подстановки в уравнение (1.13) значения тР, найденного из уравнения (1.14).
Скорость заполнения ловушки входит в уравнение [26]
N (0 = NT [1 — exp (—ct)]. (1.16)
Здесь N (t)— концентрация ловушек, заполненных при подаче импульса напряжения длительностью /, Nt— суммарная концентрация ловушек. Значения N (t) находятся по результатам измерения высоты пиков при различной длительности импульса напряжения; при этом N (t) соответствует длительности импульса, обеспечивающей насыщение всех ловушек. График за-
Анализ свойств полупроводниковых материалов
2\
висимости [NT—N(t)]/NT от t позволяет определить значение су которое используется затем для нахождения сечения захвата сг ловушек, входящего в соотношение c = oNVt. На рис. 1.8, б представлены NT и N(t), выраженные через изменения емкости АС(оо) и АС(^). При подаче импульса напряжения, сопровождающегося инжекцией основных носителей, концентрация N инжектированных носителей равна концентрации легирующей примеси. Если импульс напряжения вызывает инжекцию неосновных носителей, величину N определить трудно.
В том случае, когда под действием соответствующего импульса напряжения инжектируются только основные носители, обратное напряжение смещения и толщина обедненной области уменьшаются. Если (при инжекции под действием света или прямого напряжения смещения) вводятся как основные, так и неосновные носители, то отношение их концентраций определяется величиной проходящего тока. В условиях высокого уровня инжекции это отношение стремится к единице и концентрация захваченных ловушками неосновных носителей приближается к 0неосн данеосн _|_аосн ^ Следует отметить, что измерения сечения захвата неосновных носителей обычно связаны с большими трудностями, а получаемые результаты менее достоверны [26].
1.3 Исследование характеристик материалов
В этом разделе мы познакомимся с различными современными экспериментальными методами изучения структуры, состава, а также электронных, оптических и оптоэлектронных свойств материалов, применяемых для изготовления солнечных элементов. Поскольку в своем большинстве эти методы являются стандартными и широко используются уже на протяжении ряда лет, мы не будем рассматривать экспериментальные установки и приборы, а сосредоточим внимание только на том, какого рода информацию можно получить с их помощью.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed