Читальный зал -->  Солнечные элементы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Рис. 6.17. Температурная зависимость актива-циоииого коэффициента [yq ётахКкТ))) xe\p(,-qVtiKkT)) для образца л-InP 3 (см. рис. 6.16), построенная в соответствии с формулой (6.18), учитывающей доминирующее влияние границ зерен иа прохождение тока. Для построения расчетных зависимостей брали значения отношений Pf /jUi при 150 К т. е. 0,075 в темноте и 0,223 на свету

Ц0,20

I о,ю

<! 0,05 §0,01

	в темноте
	Ус1=0,0!5эВ
На свету
УЛ=0,073зй
1 \ [	J : 1-1 1

2 4 1

loVr, К-

InP при температурах ниже комнатной, определяется рассеянием на оптических фононах, поэтому она быстро возрастает при уменьшении температуры. Подвижность электронов в образце 1 близка к подвижности в монокристалле InP, однако в 2, и в особенности в J (с наименьшей концентрацией электронов) перенос заряда определяется механизмами туннельного и термоактивационного прохождения носителей заряда через потенциальные барьеры на границах зерен. Эти результаты можно проанализировать с помощью модифицированного соотношения (6.12), учитывая помимо барьерной теории Шоттки механизм туннелирования, преобладающий при низких температурах, и считая, что большая часть обьема зерна не обеднена носителями:

ДеЯ= 1/ {рУ + [(Мг бтахУЯКкТ))

expi-qValikT))+fitmr} , (6-17)

где (ig - подвижность носителей заряда внутри зерна и fitun - подвижность, лимитированная процессами туннелирования через границы зерен. Соотношение (6.17) было использовано для расчета энергии активации подвижности для образца 3, при этом предполагали, что отношение УtunlУg не зависит от температуры, а Pg равна подвижности образца 1 (т.е. /Lig 3 =г ). В результате бьшо получено соотношение

МеЯ.з = + { Ы ё,тахКкГ))

x exp(-flKd/(fcr)) + [Mfu /Mi]i50K } , (6.18)

на основе которого построены активационные зависимости (рис. 6.17), откуда следовало, что высота барьера в темноте равна 0,085 эВ и слегка уменьшается при освещении. Теоретические и экспериментальные результаты почти совпали, причем оказалось, что освещение увеличивает вклад туннельного механизма. Тем не менее влияние потенциальных барьеров в этих пленках сказывается значительно меньше, чем в поликристаллических, что позволяет сделать вывод об относительно небольшой роли, которую играют потенциальные барьеры в эпитаксиальных слоях.

6.3. влияние межкристаллитных границ в солнечных элементах с поликристаллическими слоями

Из-за большой концентращш дефектов и сегрегироваю1ых примесей на границе зерен и наличия локальных электрических полей, собирающих неосновные носители, межзеренные границы являются областями повышенной рекомбинации. Снижение значений основных характеристик солнечного элемента Jc, Voc и за счет рекомбинации на этих границах сильно зависит от размера кристаллитов в поликристаллических слоях. Это особенно ярко проявляется при исследованиях методом тока, наведенного электронным пучком (рис. 6.18). На фотографии, полученной в режиме наведенного тока, электрически активные границы зерен выглядят темными.

Рассмотрим работу солнечного элемента с поликристаллическими слоями на простом примере р-л-перехода в поликристаллическом материале со столбчатыми кристаллами, ориентированными по нормали к плоскости перехода (рис. 6.19,а и 6.20). Предположим сначала, что напряжение смещения равно нулю. При освещении концентрация Лр фотогенерированных носителей заряда максимальна вдоль оси столбчатых кристаллитов и спадает к их границам, характеризуюидимся высоким темпом рекомбинации. В направлении, перпендикулярном плоскости перехода, наблюдается обычное изменение концентрации фотогенерированных носителей заряда в соответствии с граничными условиями и пространст-

Рис. 6.18. Изображение участка солнечного элемента ITO-Si, полученное в растровом электронном микроскопе в режиме тока, наведенного электронным пучком. Поликристаллические слои Si изготовлены методом зонной очистки по способу Монсанто. Под оптическим микроскопом этот участок выглядит бесструктурным. При травлении выявляются ямки травления, которым на микрофотографии соответствуют темные точки на участке В. Появление черных точек обусловлено наличием электрически активных дислокаций в межкристаллитной области. Длинная сторона фотографии соответствует длине 1.1 мм на образце [фото с разрешения Inoue N.. Wilmsen С. W., Jones К. А. Solar С cIN, 1 981, vol. 3]

Пр1Х)

Рис. 6.19. Пересечение границы зерна с р - л-переходом:

а - вид образца в поперечном разрезе; граница р-л-перехода находится при X = О, края обедненного слоя - при Хр и х : I - граница зерна; 2 - плоскость р-л-перехода; б - концентрация Пр(х,у) неосновных носителей при освешении и нулевом смещении. Показаны значения Пр (х,у) для двух пиний yi и у2 внутри зерна и для его границы ;о при Sjb->оо; в - концентрации л,(x,) неосновных носителей заряда при освещении и инжекции при приложении прямого смещения. Заиггрихо-ванному участку соответствует область неопределенных значений Пр (.х, у) вблизи Хр; г - сечения зонных диаграмм параллельны плоскости р-л-перехода при xi и Jf2 в условии освещения при Sg/, <>,/4:1 - зона проводимости; 2 - валентная зона

Рис. 6.20. Двумерная диаграмма гетеропере-ходного солнечного элемента, в котором межкрисгаллитная граница проходит через обедненные слои р-л-перехода. Область межкристаллитной границы имеет участки л- и р-типов проводимости:

1 - зона проводимости; 2 - границы обедненного слоя; S - поверхностные состояния на монокристаллитиой границе; 4 - валентная зона

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.