Диодный коэффициент
Cтраница 2
Значительные краевые токи могут повлиять на процесс переноса носителей заряда, разделяемых барьером Шоттки. В приборах с барьером Шоттки данные эффекты таким же образом воздействуют на J0 и диодный коэффициент А, как и в гетеропереходах. [16]
Перед выдержкой на воздухе эти приборы не обладают выпрямляющими свойствами; в процессе старения их коэффициент выпрямления возрастает и достигает обычных значений, наблюдавшихся и другими исследователями. Степень снижения Л зависит от продолжительности выдержки на воздухе, в то время как диодный коэффициент не меняется. Эти эффекты объясняют увеличением Фь, что также согласуется с результатами измерений Voc и фотоэмиссионных спектров в инфракрасной области. [17]
Это уравнение показывает ( в рамках принятых допущений), изменения каких параметров вызывают увеличение Voc. Это, во-первых, высота барьера - наиболее важный параметр, определяющий плотность тока насыщения Joe основных носителей заряда; во-вторых, диодный коэффициент А, который в данной модели характеризует отношение V / VS ( названное Фонашом распределением поля); в-третьих, Joe и / /, зависящие от коэффициентов прозрачности барьера f е и У /, для туннелирующих носителей. Все эти параметры наиболее существенно влияют на термоэмиссионную составляющую диодного тока. Рассмотрим их более подробно. [18]
 |
Спектральная зависимость коэффициента собирания Q носителей заряда в солнечном элементе на основе a - Si. Н с р - i - / г-структурой 1-го типа. [19] |
На рис. 6.9 показана кривая спектральной зависимости коэффициента собирания носителей заряда в солнечных элементах с р - i - я-структурой первого типа. Наблюдаемое уменьшение коэффициента собирания в коротковолновой области вызвано главным образом потерями излучения вследствие его поглощения в верхнем легированном слое. Диодный коэффициент освещенных элементов с р - i - / г-структурой равен - 1 1 [39], что свидетельствует о слабой рекомбинации носителей в области перехода. Несмотря на то что световые характеристики элементов на основе a - Si: Н б лизки к идеальным, их темновые вольт-амперные характеристики оказываются плохими. [20]
Благоприятные изменения в соотношении между энергиями туннели-рующих электронов и дырок также могут быть получены при правильном выборе энергии сродства к электрону для диэлектрического слоя. Этот механизм обеспечивает уменьшение предела насыщения прямого тока при сохранении диодного коэффициента равным единице. [21]
Эти относительные изменения типичны для поликристаллических солнечных элементов. В частности, близки изменения Jsc и Voc. Установлено также, что с уменьшением размера зерна резко увеличивается вклад в диодный ток механизма, соответствующего диодному коэффициенту А: 2, однако при этом с условиях AMI значение Voc остается практически постоянным. [23]
Для определения зависимости темнового тока в области перехода от напряжения смещения в элементах с базой полубесконечной и конечной толщины будет использовано уравнение переноса. Затем мы получим соотношение для дополнительного тока, протекающего через переход при наличии в обедненном слое рекомбинационно-генерационных процессов. Уточнив некоторые теоретические положения ( постоянство квазиуровней Ферми внутри обедненного слоя и физический смысл диодного коэффициента А), мы завершим данный параграф кратким обсуждением специфических моделей приборов с изотшшым барьером, а также с электрическим полем вблизи тыльной и фронтальной поверхностей. [24]
Для успешного производства высокоэффективных солнечных элементов наряду с применением современных методов изготовления необходимо глубокое понимание процессов, происходящих в элементах. Установив соответствие между характеристиками элементов и основными структурными, электронными и оптическими свойствами полупроводниковых слоев, можно точно определить влияние каждого из них на параметры перехода и наметить пути повышения КПД преобразования солнечной энергии. Для этого требуется детальный анализ свойств материалов, применяемых в различных компонентах конструкции солнечных элементов. Качество перехода оценивают, исходя из вольт-амперной и вольт-фарадной характеристик, а также из спектральной зависимости чувствительности, с помощью которых определяют ряд важных параметров, таких, как плотность обратного тока насыщения, диодный коэффициент, концентрация ионизированных примесей, диффузионный потенциал, высота потенциального барьера, толщина обедненной области и напряженность электрического поля в переходе. [25]
Шоттки и р-я-переходом, изготовленные из пленок Si, нанесенных на стальные подложки методом химического осаждения из паровой фазы, обладают плохими диодными характеристиками. Диодный коэффициент элементов с р-я-переходом и барьером Шоттки, рассчитанный исходя из прямых вольт-амперных характеристик, равен соответственно 3 9 и 2 8, тогда как для монокристаллических элементов с р-я-переходом значение этого коэффициента составляет 1 8, а для идеальных барьеров Шоттки-1. В тонкопленочных элементах с р-я-пе-реходом плотность обратного тока насыщения на несколько порядков величины выше, чем в монокристаллических элементах, имеющих аналогичный профиль распределения примесей, а в солнечных элементах с барьером Шоттки - существенно больше, чем в элементах с р-я-переходом. Большие обратные токи в тонкопленочных элементах, создаваемых на подложках из стали, связаны с малым размером зерен в пленках Si и наличием механических напряжений в области перехода. В случае использования кремниевых пленок, нанесенных на подложки из графита [20], элементы обладают лучшими выпрямляющими свойствами. Значение диодного коэффициента, найденное из прямых вольт-амперных характеристик данных элементов и равное - 1 9, сравнимо с его значением в монокристаллических элементах, что свидетельствует о слабом влиянии границ зерен в этих пленках на процесс протекания тока. [26]
Страницы: 1 2