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.