Розрахунок вольт-амперної характеристики сонячного елемента при врахуваннi змiни поверхневої рекомбiнацiї з прикладеною напругою, Детальна інформація

Мал. 20

Мал. 21

Мал. 22

Мал. 23

Мал. 24

3.3. Результати та їх обговорення

Розрахунки темнових вольт-амперних характеристик проводились при таких параметрах моделi: (=0.3мкм, h=210мкм, ln=300мкм, lp=10мкм, вiдповiдно (/lp=0.03, h/ln=0.7, тобто товщина емiтера була значно менша дифузiйної довжини дiрок, а довжина бази теж була менша дифузiйної довжини електронiв. А як випливає з формули для is , саме при таких вiдношеннях дифузiйної довжини носiїв заряду та товщини емiтера або бази, можна чекати впливу швидкостi поверхневої рекомбiнацiї на струм насичення ВАХ.

Рiвнi легування бази були такими 1015см-3 та 4.1014см3. Швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї при V=0 приймалась рiвною 104, 105, 106 см/сек, також вважалось, що при прикладеннi напруги .

Характер фронтального контакту вiдповiдав омiчному контакту швидким запiрним вигином зон: (01=0.3; 0.4; 0.5eV, тиловий омiчний контакт також вважався мав не великий запiрний вигин (0.2eV).

З наведених малюнкiв видно, що струм насичення ВАХ збiльшується iз збiльшенням швидкостi поверхневої рекомбiнацiї, причому вiдзначимо, що змiна S( призводить до бiльш помiтної змiни струму нiж Sh. Наприклад, порiвняємо рисунки 14 та 15, 10 та 13, 6 та 8. Це обумовлено тим, що а у вiдповiдностi з формулою (2) is вiдчуває змiну S, коли i крiм того .

На деяких кривих (Рис.6,10,18) на ВАХ спостерiгається подвiйний вигин, що обумовлено залежнiстю вiд напруги струму насичення: при збiльшеннi напруги, в результатi залежностi швидкостi поверхневої рекомбiнацiї вiд напруги, струм насичення зменшується. Iнтервал напруг при якому це спостерiгається залежить як вiд параметра напiвпровiдника так i вiд властивостей омiчних контактiв.

Були також розрахованi свiтловi ВАХ (Рис. 19-24). Зазначимо, що струм короткого замикання при обраних товщинах областей p-n переходу та для вибраних значень S змiнювався з S дуже мало, (розрахунки проведенi для АМ1.5 при Рпад=100мВт/см2). По свiтловим ВАХ були розрахованi параметри сонячних елементiв Iкз=0.0327(0.033А, Vxx=0.62(0.78V , FF=0.58(0.75 , (= 0.14(0.17.

Висновки.

1. Поведенi розрахунки темнових та свiтлових вольт-амперних характеристик сонячних елементiв з урахуванням швидкостi поверхневої рекомбiнацiї на фронтальному та тиловому контактах.

2. Струм насичення вольт-амперних характеристик збiльшується зi збiльшенням швидкостi поверхневої рекомбiнацiї. При вибраних параметрах структури та напiвпровiдника швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї на фронтальному контактi бiльше впливає на is нiж швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї на тиловому контактi.

3. Урахування залежностi швидкостi поверхневої рекомбiнацiї на омiчних контактах вiд напруги змiнює загальний вигляд ВАХ, що обумовлено змiною з напругою струму насичення p-n переходу.

Список лiтераури.

1. А.М. Васильев, А.П. Ландсман "Полупроводниковые фотопреобразователи". М.: Советское радио. 1971 г.

2. С.М. Зи <Физика полупроводниковых приборов>. М.: Энергия. 1973 г.

3. В. I. Стрiха "Сонячна енергетика i проблеми їх розвитку". К.: Знання. 1983р.

4. В.И. Стриха, С.С. Кильчицкая <Солнечные элементы на основе контакта метал-полупроводник>. Санкт-Петербург.: Энергоатомиздат. 1992 г.

5. М.М. Колтун <Преобразование солнечной энергии>. М.: Энергоиздат. 1982г.

6. М.О. Дикий "Поновлювальнi джерела енергiї". К.: Вища школа. 1993 р.

7. В. Субашиев <полупроводниковые преобразователи энергии>. Л. [ЛОНТП]. 1956 г.

8. В.И. Стриха <Скорость поверхностной рекомбинации на контакте полупроводника с металлом>. ФТП, т.1, №7, 1967 г.

9. В. I. Стрiха "Рекомбiнацiя на контактi метал-напiвпровiдник". Вiсник Київського Унiверситету, серiя фiзики, №10, 1969 р.

10. Е.А. Андрюшин, А.П. Симин <Физические проблемы солнечной энергетики>. Успехи физических наук, т. 161, №8, 1991 г.

41

2