Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 26 (1), P. 005-016 (2023).
DOI: https://doi.org/10.15407/spqeo26.01.005

Моделювання характеристик високоефективних текстурованих сонячних елементів на основі кристалічного кремнію. Вплив рекомбінації в області просторового заряду
А.В. Саченко1, В.П. Костильов1, В.М. Власюк1, І.О. Соколовський1, М.О. Євстігнєєв2, Т.В. Слюсар3, В.В. Черненко1

1 V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, NAS of Ukraine, 41, prospect Nauky, 03680 Kyiv, Ukraine
2 Department of Physics and Physical Oceanography, Memorial University of Newfoundland,
St. John’s, NL, A1B 3X7, Canada
3 Electronics and Telecommunications Research Institute, 218, Gajeong-ro, Yuseong-gu, Daejeon 34129, South Korea
Corresponding author e-mail: viktorvlasiuk@gmail.com

Анотація. У роботі виконано теоретичне моделювання оптичних і фотоелектричних характеристик високоефективних текстурованих кремнієвих сонячних елементів (СЕ), таких, зокрема, як струм короткого замикання, напруга розімкненого кола та ефективність фотоперетворення. При моделюванні додатково враховано такі рекомбінаційні механізми як безвипромінювальна екситонна рекомбінація за механізмом Оже за участю глибокого рекомбінаційного рівня та рекомбінація в області просторового заряду (ОПЗ). У простому наближенні змодельовано зовнішній квантовий вихід фотоструму для вказаних СЕ у довгохвильовій області поглинання. Запропоновано теорію для розрахунку товщинних залежностей струму короткого замикання, напруги розімкненого кола та ефективності фотоперетворення в них. Розраховані залежності ретельно порів- няно з експериментальними результатами, отриманими для СЕ з архітектурою p + -i-?-Si:H/n-c-Si/i-n + -?-Si:H та ефективністю фотоперетворення близько 23%. У результаті порівняння отримано добре узгодження між теоретичними та розрахунковими залежностями. Установлено, що без урахування рекомбінації в ОПЗ не може бути отримано кількісне узгодження між експериментальними та теоретичними світловими ВАХ і залежностями вихідної потужності у навантаженні СЕ від напруги на ньому. Запропонований підхід і отримані результати можуть бути використані для оптимізації характеристик текстурованих СЕ на основі монокристалічного кремнію.

Ключові слова: кремній, термодонор, нікель, легування, термостабільність.

Текст статті (PDF)


Назад до 26 (1)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.