Солнечные элементы: Теория и эксперимент - Фаренбрух А.
Скачать (прямая ссылка):
энергии........................................................... 136
3.3.1. Анализ коэффициента собирания носителей заряда при протекании тока..................................................... 136
3.4. Влияние температуры и облученности на КПД солнечных элементов 137
3.4.1. Зависимость Уо и А от облученности........................ 137
3.4.2. Тепловые характеристики................................... 139
3.4.3. Эффекты, связанные с высоким уровнем облученности......... 142
3.5. Анализ потерь энергии............................................. 143
Глава 4. КРЕМНИЕВЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ................................... 144
4.1. Исторический обзор............................................... 145
4.2. Выращивание монокристаллического кремния......................... 149
4.2.1. Песок для кремния......................................... 149
4.2.2. Выращивание кристаллов методом Чохральского............... 153
4.2.3. Сегрегация прнмесей....................................... 154
4.2.4. Зонная плавка............................................. 156
4.2.5. Другие методы выращивания................................. 157
4.3. Дефектность, легирование и время жизни носителей заряда.......... 160
4.3.1. Легирующие примеси........................................ 161
4.3.2. Примеси, снижающие время жизни носителей заряда...........
4.3.3. Введение легирующей примеси путем диффузии................ 164
4.3.4. Другие способы легирования................................ 165
4.4. Технология и параметры типичных кремниевых солнечных элементов 1 g6
4.4.1. Конструкция солнечного элемента и его зонная диаграмма 155
4.4.2. Этапы изготовления........................................ j59
277
4.4.3. Электрические параметры...................................170
4.4.4. Текстурированиый элемент..................................171
4.5. Оптимизация коистуркции солнечных элементов.......................172
4.5.1. Радиационные эффекты......................................172
4.5.2. Увеличение КПД с помощью электрических полей..............177
4.5.3. Оптимизация элементов обычной конструкции................. 179
4.6. Новые пути создания солнечных элементов...........................182
4.6.1. Многопереходиые солнечные элементы с вертикальными
переходами................................................182
4.6.2. Тандемный солнечный элемент...............................184
4.6.3. Тонкие солнечные элементы.................................185
4.6.4. Другие направления........................................186
4.7. Экономика и новые идеи............................................187
Г л а в а 5. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ГЕТЕРОПЕРЕХОДАМИ И ГЕТЕРОСТРУКТУРАМИ ......................................................... 189
5.1. Выбор материалов дял создания гетероструктурных солнечных элементов......................................................... 189
5.2. Солнечные элементы на основе структур AlGaAs-GaAs с гетерофаз-
ной границей раздела............................................. 194
5.2.1. Свойства материалов GaAs и AlGaAs......................... 195
5.2.2. Изготовление слоев методами жидкофазиой эпитаксии и
химического осаждения из паровой фазы..................... 197
5.2.3. Наиболее распространенная структура солнечного элемента
на основе GaAs и ее предварительная оптимизация...........200
5.2.4. Концентраториые солнечные элементы AlGaAs-GaAs............205
5.2.5. Солнечные элементы на основе GaAs для космических энергетических установок...............................................207
5.2.6. Арсенид-галлиевые солнечные элементы с переменной шириной зоны и барьерами Шоттки....................................208
5.3. Солнечные элементы на Основе InP ’................................211
5.4. Заключение........................................................214
Глава 6. ТОНКИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛЕНКИ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ........................................................ 215
6.1. Оптические явления в тонких пленках...............................215
6.2. Перенос электричеекого заряда в поликристаллических пленках 217
6.2.1. Влияние толщины пленок....................................218
6.2.2. Границы между зернами в поликристаллических пленках 219
6.2.3. Электропроводность поликристаллических материалов.........225
6.2.4. Электропроводность различных поликристаллических плеиок 232
6.3. Влияние межкристаллитных границ в солнечных элементах с поликристаллическими слоями........................................ 238
6.3.1. Исследования рекомбинации на межкристаллитных границах
в бикристалле и поликристалле с большим размером кристаллитов.....................................................241
6.3.2. Теоретические исследования поликристаллических солнечных
элементов..................... ...........................247
6.3.3. Снижение рекомбинации на межкристаллитной границе.........253
6.4. Заключение........................................................254
Список литературы......................................................256
