Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 82

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 177 >> Следующая

Солнечные элементы с гетеропереходом Cu2S — CdS привлекают внимание благодаря реальной возможности их широкого применения в качестве наземных фотоэлектрических преобразователей энергии; кроме того, изучение свойств гетероперехода представляет значительный научный интерес. В структуре Cu2S — CdS наблюдается ряд эффектов и явлений, которые характерны для неидеальных гетеропереходов и вызваны несоответствием параметров кристаллических решеток и энергий сродства к электрону указанных материалов, наличием глубоких ло-
222
Глава 4
вушечных уровней, а также существованием зависимости напряженности электрического поля в переходе от напряжения смещения и длины волны падающего света. Поэтому солнечные элементы со структурой Cu2S — CdS можно рассматривать как удобный объект для исследования явлений, происходящих в гетеропереходах. Действительно, основная часть современных научных представлений о тонкопленочных фотоэлектрических приборах с гетеропереходом основана на тех знаниях, которые накоплены при изучении элементов со структурой Cu2S — CdS. Еще одна особенность этих солнечных элементов состоит в том, что они являются, по-видимому, единственным типом фотоэлектрических преобразователей, которые в тонкопленочном исполнении обладают более высоким КПД (9. ..10%), чем аналогичные монокристаллические элементы (7. ..8%) [9].
Результаты исследований солнечных элементов со структурой Cu2S — CdS, проводившихся в течение многих лет, отражены в большом количестве публикаций и недавно представлены рядом авторов в виде обзоров [2—4]. Для ознакомления с наиболее ранними разработками в этой области можно рекомендовать обзор Стэнли [2], в который включены все литературные данные, опубликованные до 1975 г. Однако значительная часть информации, относящейся к этому периоду, устарела, и ее необходимо дополнить новыми сведениями, полученными в ходе активных исследований на протяжении последних нескольких лет. В этой главе будут обсуждаться только наиболее современные данные о состоянии разработок тонкопленочных солнечных элементов со структурой Cu2S — CdS.
4.2 Методы изготовления
Тонкопленочные солнечные элементы на основе Cu2S — CdS и Cu2S — Zn*Cdi_*S в настоящее время изготовляют различными методами, в том числе испарением в сочетании' с окунанием [6, 8, И—13], испарением в сочетании с реакцией замещения в твердой фазе [14—22], исключительно испарением [23], пульверизацией с последующим пиролизом в сочетании с окунанием [19, 24—29], только пульверизацией с последующим пиролизом [30], ионным распылением в сочетании с реакцией замещения (при проведении мокрого или сухого химического процесса) [31—34], последовательным осаждением слоев с помощью ионного распыления [31, 33], посредством трафаретной печати в сочетании с химическим осаждением из раствора [35], с помощью электрофореза в сочетании либо с реакцией замещения (при проведении мокрого или сухого процесса), либо с вакуумным испарением [36]. В лаборатории авторов для создания солнеч-
Солнечные элементы на основе сульфида меди
223
ных элементов такого типа в поверхностном слое пленки CdS, нанесенной методом испарения или пульверизации с последующим пиролизом, осуществляют электрохимическую реакцию замещения. Наиболее совершенные тонкопленочные солнечные элементы со структурой Cu2S — Zn*Cdi_*S получают методом испарения в сочетании с окунанием или реакцией замещения в твердой фазе, а также посредством ионного распыления с последующим окунанием. Методы изготовления элементов рассмотрены более подробно в разд. 4.2.2. и 4.2.3.
4.2.1 Конструкции элементов
- Стекло -Сг-РЬ
- Ап/Си.
Освещение
Mi Т S Cu9S
-Стекло
-ZnxCcLj_xS
f t
Ос&ещение
5
Нижний контакт из серебряной пасты CdS
Верхний контакт из А1
Стеклянная пойложка
ММ
Освещение
Рис. 4.1. Схемы конструкций тонкопленочных солнечных элементов на основе Cu2S — CdS: а — фронтально-барьер-
ная, б — тыльно-барьерная, в—с обратным расположением слоев.
Существуют две основные конструкции тонкопленочных солнечных элементов на основе Cu2S—
CdS: фронтально-барьерная и тыльно-барьерная. При работе фронтально-барьерных элементов падающий свет первоначально поступает в поглощающий слой Cu2S, тогда как тыльно-барьерные элементы освещаются со стороны слоя оптического окна (CdS или ZrixCdi-^S). Если тыльный контакт обладает высокой отражательной способностью, то свет, претерпевая многократное отражение, может несколько раз проходить через элемент. К названию, характеризующему конструкцию элемента, добавляются в этом случае слова «с отражающим контактом», например «солнечные элементы фронтально-барьерной конструкции с отражающим контактом». Высокоэффективные солнечные элементы как фронтально-, так и тыльно-барьерной конструкции обычно имеют отражающую тыльную поверхность, причем ее коэффициент отражения и толщина слоя Cu2S, а также любые параметры технологического процесса, влияющие на эти две величины, в значительной мере определяют выходные характеристики элементов [8].
Схема типичного фронтально-барьерного солнечного элемента с отражающим контактом на основе Cu2S — CdS приведена на рис. 4Л,а, а поперечное сечение тыльно-барьерного элемента
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed