ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ

СВОЙСТВА АМОРФНОГО ГИДРОГЕНИЗИРОВАННОГО КРЕМНИЯ И СПЛАВОВ НА ЕГО ОСНОВЕ

Положили начало широкому исследованию аморфных тетраэдрических полупроводников работы У Спира и П. Ле Комбера [23], [24]. В 1973 г. уче­ные обнаружили, что пленки аморфного кремния, получаемые путем раз­ложения моносилана SiH4 в плазме тлеющего разряда, обладают необычно высокими электронными свойствами. В 1975 г. они отметили, что свойства пленок a-Si: H можно изменять в широких пределах путем контролируемо­го введения в газовую фазу небольших добавок диборана B2H или фосфи­на PH3. В 1976 г. Д. Карлсоном и К. Вронски были впервые созданы сол­нечные элементы на основе a-Si: H (КПД СЭ составлял 2,4 %), после чего началось активное развитие области применения аморфных полупроводни­ков [25]-[30].

Впервые солнечный элемент на основе p-i-n-структуры был изготов­лен в 1980 г. группой ученых Хамакава. В том же году фирма «Sanyo» впервые использовала СЭ на основе a-Si: H в коммерческих целях для пи­тания ручных калькуляторов, началось массовое производство солнечных элементов на основе аморфного кремния.

К достоинствам a-Si: Н относятся:

• дешевизна устройств на его основе и их технологическая совмести­мость с устройствами на основе монокристаллического кремния c-Si;

• возможность получения тонких пленок практически на любых под­ложках — в отношении как материала, так и размеров;

• радиационная стойкость, обеспечивающая стабильную работу при­боров в условиях воздействия жесткого ионизирующего излучения;

• более высокие по сравнению с монокристаллическим кремнием ко­эффициент поглощения и фоточувствительность, обусловленные разупоря - доченностью структуры a-Si: H и наличием в ней водорода.