Анотація. У роботі досліджено ключові параметри кремнієвих сонячних елементів з тильною металізацією (СЕТМ) фірми SunPower, такі, зокрема, як струм короткого замикання, напруга розімкненого кола та ефективність фотоперетворення. При моделюванні додатково враховано такі рекомбінаційні механізми, як безвипромінювальна екситонна рекомбінація по механізму Оже за участю глибокого рекомбінаційного рівня та рекомбінація в області просторового заряду (ОПЗ). Встановлено, що вони істотні для типових промислових СЕТМ в режимі відбору максимальної потужності. Запропоновано теорію для розрахунку товщинних залежностей ефективності фотоперетворення для досліджених СЕТМ. Експериментальні та теоретичні характеристики цих СЕ узгоджені між собою. Показано, що у випадку СЕТМ фірми SunPower в залежності від величини швидкості поверхневої рекомбінації на освітленій поверхні та її сумарного значення на освітленій та тильній поверхнях можуть реалізуватися два механізми, що визначають оптимальну товщину СЕТМ, при якій величина ефективності фотоперетворення максимальна. Перший механізм домінує у високоефективних СЕТМ, коли ККД  24% в умовах АМ 1,5. У цьому випадку оптимальна товщина визначається механізмом формування струму короткого замикання, який реалізується у текстурованих СЕТМ та відповідає суттєвому зростанню довжини пробігу поглинутих фотонів у кремнії. Другий механізм має місце в СЕТМ з меншою ефективністю фото перетворення  22% в умовах АМ 1,5. Він накладає обмеження на оптимальну товщину завдяки поверхневій рекомбінації на фронтальній поверхні СЕТМ.

Ключові слова: сонячні елементи, ефективність фотоперетворення, кремній, оптимальна товщина, поверхнева рекомбінація.

Текст статті (PDF)

Посилання

Назад до 22 (3)