Метод Расчета Рабочих Характеристик Кремниевых Гетеропереходных Солнечных Элементов С Произвольными Параметрами Кристаллической Подложки

Abstract

The features of current processes in silicon heterojunction thin-film solar cells are investigated. The proposed model takes into account the ambipolar nature of the motion of charge carriers and allows one to calculate the operating characteristics for an arbitrary ratio between the diffusion length and the thickness of the crystalline substrate. A numerical method for estimating the rate of recombination losses on the surfaces of silicon wafers is described, based on a comparative analysis of the experimental values of short-circuit currents and open circuit voltages.

Влияние Никеля На Время Жизни Носителей Заряда В Кремниевых Солнечных Элементах

“…Поэтому увеличение времени жизни неравновесных носителей заряда (ННЗ) является главным критерием оптимизации технологии солнечных элементов (СЭ). С ростом времени жизни увеличивается ток короткого замыкания (I s c ) и напряжение холостого хода (V oc ) вследствие уменьшения обратного тока насыщения [3,4].…”

Влияние Параметров Кристаллической Подложки На Максимальную Мощность Кремниевых Гетеропереходных Солнечных Элементов

“…В высококачественных образцах HIT-элемен-тов рекордные напряжения холостого хода составляют более 0.74 V [5]. Такие высокие показатели были достигнуты в том числе за счет существенного снижения суммарной скорости поверхностной рекомбинации (до десятых долей cm/s), так что результирующие потери оказались близки к уровням рекомбинационных процессов в объеме подложки [4,6]. Успехи современных технологий в обработке поверхностей кристаллического кремния сделали актуальной задачу более детального изучения возможности улучшения рабочих характеристик HIT-элементов за счет оптимального выбора τ 0 и N d .…”

“…Метод оптимизации структуры HIT-элементов, предложенный в [7], основывается на анализе рекомбинационных процессов [8] и не учитывает диффузионный перенос зарядов внутри подложки. У модели, описанной в [6], такой недостаток отсутствует, так как она рассматривает совместное влияние рекомбинации и амбиполярной диффузии носителей заряда на распределения их концентраций в подложке с произвольными параметрами. При этом плотность тока короткого замыкания J s c используется в качестве произвольно задаваемого параметра.…”

“…Расчеты проводились на основе теоретических зависимостей, полученных в приближении отсутствия загиба энергетических зон подложки со стороны n + −n-контакта (рис. 1) [6]:…”

“…-время жизни носителей заряда при оже-рекомбинации; Преобразование солнечной энергии сопровождается интенсивным накоплением избыточных носителей заряда внутри подложки, причем их концентрации напрямую зависят от скорости рекомбинационных процессов. В режиме максимальной мощности p становятся сравнимыми или выше концентрации донорной примеси [6]. При этом вследствие влияния процессов ожерекомбинации результирующее время жизни электронов и дырок τ оказывается намного меньше τ 0 [11].…”