Cтраница 1
Спектральная зависимость чувствительности должна быть хорошо известна, если определяют энергию квантов или энергию выхода электронов из фосфора. Определение кривой абсолютной спектральной чувствительности производят при использовании калиброванного фотоэлемента и монохроматических источников света с различными длинами волн. Если требуется только кривая относительной чувствительности, то можно отказаться от абсолютной градуировки фотоэлемента: например, если требуется измерить относительную чувствительность ФЭУ в определенной области длин волн. [1]
Спектральная зависимость чувствительности кремниевого солнечного элемента с покрытием из рубина ( см. рис. 8.5) при энергии 2 2 эВ имеет локальный минимум, обусловленный полосой поглощения рубина. Снижение чувствительности при низких энергиях фотонов связано с потерями света на отражение вследствие того, что параметры слоев, входящих в данную структуру, не оптимальны. [2]
Экспериментальная спектральная зависимость чувствительности при низкой температуре не является идеальной кривой чувствительности фотонного приемника ( разд. [3]
Солнечные элементы на основе GaAlAs со слоем люминофора марки Roehm - Haas 2154 обладают повышенной спектральной чувствительностью в области высоких энергий фотонов, и их КПД возрастает с 14 до 15 %, а в некоторых случаях-с 11 5 до 13 5 % [17] - Применение покрытия Roehm - Haas 2154 в солнечных элементах из аморфного кремния с р - i - м-структурой приводит к значительному повышению чувствительности в области высоких энергий фотонов, однако максимальное значение спектральной чувствительности при этом снижается и КПД в условиях АМО существенно не изменяется. Спектральные зависимости чувствительности тыльно-барьерного солнечного элемента со структурой Ct S - CdS на кварцевой подложке, покрытой слоем CcbSnO при отсутствии и наличии люминесцентного покрытия, активированного рубреном, приведены на рис. 8.6. Люминесцентное покрытие значительно повышает чувствительность элементов при высоких энергиях фотонов, не оказывая отрицательного влияния на чувствительность в низкоэнергетической области. [4]
Селеновые фотодиоды имеют спектральную характеристику, близкую по форме к спектральной зависимости чувствительности человеческого глаза, поэтому их широко применяют в фото - и кинотехнике. Германиевые и кремниевые фотодиоды чувствительны как в видимой, так и в инфракрасной части спектра излучения. [5]
В этом случае основная часть носителей вымораживается магнитным полем на примесные уровни и резонансное поглощение обусловлено переходом электронов с примесных уровней, расположенных под дном самой нижней зоны Ландау, на примесные же уровни, находящиеся под дном следующей зоны Ландау, Этот процесс сам по себе не дает эффекта фотопроводимости, пока возбужденный носитель не испытает рассеяния на самой нижней подзоне Ландау. Этот эффект имеет то преимущество, что обладает ЕЫСОКОЙ избирательностью по длине волны. Спектральная зависимость чувствительности показала дополнительное поглощение, близкое к основной линии, относящееся к переходам на возбужденные состояния примеси. [6]
Во втором случае взаимная диффузия может привести к формированию на металлургической границе перехода промежуточного ( третьего по счету) слоя. В одном из элементов имеется промежуточный слой и - CdSe ( Eg - 1 74 эВ), который бесполезно поглощает фотоны с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны и - CdSe. Спектральная зависимость чувствительности другого элемента указывает на наличие промежуточного слоя p - ZnTe ( Eg 2 3 эВ), который сам по себе обусловливает относительно высокие значения IQ, однако препятствует собиранию всех фотогенерированных в CdTe носителей, кроме горячих. [7]
Заслуживает внимания тот факт, что, несмотря на существенное изменение тока короткого замыкания элементов после термообработки на воздухе и в водороде, сколько-нибудь значительных вариаций диффузионной длины не обнаружено. На основании этого был сделан вывод о том, что под влиянием термообработки изменяется электрическое поле в переходе. Используя спектральную зависимость чувствительности солнечных элементов со структурой Gu2S - CdS, полностью изготовленных методом ионного распыления, Андерсон и Джонат [58] вычислили диффузионную длину носителей в слое Cu2S, которая, как оказалось, приблизительно равна 0 1 мкм. [8]
Интенсивность этой линии принята условно за 250, и в этой шкале приведены все табличные данные, относящиеся к интенсивностям. Однако непосредственное использование этой величины невозможно в силу того, что приемники излучения имеют различную чувствительность в разных областях спектра. Для исключения спектральной зависимости чувствительности фотографируется источник света с известным распределением энергии излучения по спектру. В качестве такого источника предлагается водный раствор сернокислого хинина с концентрацией 5 - 10 - 5 г / см3 и 5 - 10 - 5 г / см3 серной кислоты, который дает устойчивый и хорошо воспроизводимый спектр флуоресценции. Это же - излучение используется для нанесения марок почернений. Для перехода к табличным данным необходимо снять спектр исследуемого вещества, спектр флуоресценции сернокислого хинина и спектр циклогексана. [9]
Для измерения очень слабых интенсивностей у-излучешвд служат выпускаемые несколькими фирмами портативные счетчики Гейгера-Мюллера, снабженные измерителем скорости счета с непосредственным отсчетом. Эффективность таких счетчиков по отношению к у-лучам значительно выше, чем у ионизационных камер. В большинстве стандартных моделей применяются стеклянные тонкостенные счетчики Гейгера-Мюллера фирмы Экк и Кребс. Спектральная зависимость чувствительности таких счетчиков не была измерена достаточно аккуратно, однако, сопоставляя опубликованные результаты измерений со счетчиками с медными, латунными и алюминиевыми стенками, можно предположительно принять, что чувствительность счетчика со стеклянными стенками пропорциональна энергии фотонов. Это значит, что в пределах ошибки в 20 % показания измерителя скорости счета пропорциональны дозе в тг / час в том месте, где находится счетчик Гейгера-Мюллера. Имеющиеся в продаже варианты этого прибора снабжены переключателем диапазонов и регулировкой чувствительности и дают при7 мерно 600, 6000 и 60 000 импульсов в минуту при отклонении выходного миллиамперметра на всю шкалу. [10]
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. [11]