ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ
Солнечные элементы на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si
 |
 |
В начале 90-х годов началась разработка солнечных элементов на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si (HIT structure — Heterojunction with Intrinsic Thin-layer — гетероструктуры с тонким собственным слоем a-Si:H), конструкция которого представлена на рис. 7.8 [99]—[ 104].
Рис. 7.8. Солнечный элемент
на основе гетероструктуры a-Si:H/c-Si
В 1993 г. впервые были изготовлены солнечные элементы такого типа в лабораторных условиях, а в 1997 г. началось массовое производство солнечных элементов на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si. Компания «Sanyo» одной из первых изготовила СЭ, имеющий структуру TCO/p-a-Si:H/n-c-Si. КПД такого солнечного элемента составил 12,3 %. Последующая модификация солнечных элементов на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si за счет формирования p-i-n-структуры TCO/p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-c-Si привела к увеличению эффективности до 14,8 %. Использование текстурированной подложки повысило КПД до 19,5 %. Наконец, после изготовления двухсторонней структуры TCO/p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-c-Si/i-a-Si:H/n-a-Si:H/(отражающий контакт) удалось добиться эффективности преобразования 21 %, что сравнимо с эффективностью СЭ на основе монокристаллического кремния с p-n-переходом.
При формировании солнечных элементов по данной технологии осаждение слоев аморфного гидрогенизированного кремния осуществляется при низкой температуре (~200 °С). Это позволяет использовать подложки на основе монокристаллического кремния не очень высокого качества, за счет че-
121
го снижается стоимость СЭ. В формируемых гетероструктурах a-Si:H/c-Si обеспечивается очень хорошая пассивация поверхности c-Si аморфным гид - рогенизированным кремнием, приводящая к значительному увеличению КПД СЭ. Кроме того, для солнечных элементов такого типа практически отсутствует деградация свойств со временем и наблюдается меньшая зависимость КПД от температуры по сравнению с обычными солнечными элементами из - за наличия собственного /-слоя a-Si:H и большого разрыва в валентной зоне на границе раздела a-Si:H/c-Si.
