Оценка эффективности преобразования тонкопленочных однопереходных a-Si: Н и тандема μc-Si : Н + a-Si : Н солнечных элементов из анализа экспериментальных темновых и нагрузочных I—V-характеристик

摘要

Целью работы являлось применение к такому нестандартному полупроводниковому материалу, как аморфный кремний, метода определения эффективности, (кпд) наногетероструктурных многопереходных A~(III)B~v солнечных элементов из анализа темновых вольт-амперных характеристик. Исследовались a-Si: Н и а-Si: Н/μс-Si : Н структуры, без светорассеивающего подслоя и антиотражающего покрытия. Измерения темновых вольт-амперных характеристик показали, что зависимость тока от напряжения содержит несколько экспоненциальных участков. Расчеты эффективности преобразования оптического излучения СЭ были выполнены для каждого участка темновой вольт-амперной характеристики. Это позволило получить зависимость потенциальной эффективности солнечного элемента от плотности тока генерации или потока фотонов. Наблюдаемое соответствие данных из экспериментальных характеристик и расчетов можно считать удовлетворительным и приемлемым, а методика измерения и анализа темновых вольт-амперных характеристик, предложенная и апробированная для СЭ на основе кристаллических соединений A~(III)B~v, приобретает универсальный характер. Проведенный анализ характеристик р—i—n-структур из аморфного кремния и основанный на этом расчет потенциальных эффективностей расширяют наше понимание этого класса приборов, позволяют улучшить технологию и эффективность фотопреобразования таких СЭ.