Солнечные элементы

Колтун Марк Михайлович

notes

Примечания

1

Общепринятое

сокращенное обозначение электронно-дырочных переходов, представляющих собой области в кристаллах, где контактируют слои с электронной (n-типа) и дырочной (p-типа) проводимостью. Тип проводимости определяется тем, какие носители — отрицательно или положительно заряженные, электроны или дырки — являются основными в данном образце полупроводника. Изменяется тип проводимости обычно путем соответствующего легирования донорной или акцепторной примесью, причем этот процесс может быть осуществлен локально, для отдельных мест или слоев полупроводниковой пластины, в целом легированной другой примесью.

2

В спектре поглощения в полупроводниках можно наблюдать несколько полос поглощения, характерных для примесей, свободных носителей заряда, колебаний решетки, растворенных газов и включений. Эти полосы располагаются чаще всего в средней и дальней частях инфракрасной области спектра. Основной считается полоса поглощения, появление которой обусловлено передачей части энергии падающего излучения связанным носителям заряда, находящимся около отдельных атомов и энергетически — в валентной зоне, после чего они получают возможность преодолеть запрещенную зону и перейти в зону проводимости, пополнив число свободных носителей заряда. Длинноволновый край основной полосы поглощения, о котором здесь идет речь, обычно определяется минимальным энергетическим значением ширины запрещенной зоны данного полупроводника. Для большинства полупроводниковых материалов, из которых изготовляются солнечные элементы, он лежит в ближней инфракрасной области спектра: при длине волны 1,1 мкм для кремния и при 0,9 мкм для арсенида галлия.

3

После разделения полем p-n– перехода дырки из n– области переходят в p– область, а электроны из p– области

оказываются в n– области; те и другие становятся уже при этом основными носителями заряда в соответствующих областях солнечных элементов.

4

Алюминий является для кремния примесью р– типа.

5

Электрическое тянущее поле может быть образовано в отдельных областях солнечного элемента при плавном или резком изменении ширины запрещенной зоны полупроводника, а также путем создания перепада концентрации примеси по глубине; попавшие в такую область носители заряда движутся не только благодаря энергии, переданной им квантами света, подчиняясь законам диффузии, но и за счет энергии окружающего их электростатического поля, которое в этом случае в основном определяет скорость и направление перемещения носителей заряда.

6

Обозначение р⁺– и п+ — применяется по отношению к слоям, содержащим значительно большую концентрацию легирующей примеси и, следовательно, свободных носителей заряда, чем у обычно применяемых р- и n-областей солнечного элемента.

7

Изотипный переход образуется в полупроводнике одного и того же типа проводимости между слоями с резко отличающимися значениями концентрации одинаковой — донорной или акцепторной — примеси, например между n⁺– слоем, сильно легированным фосфором, и n– слоем, слабо легированным фосфором.

8

Пленка ITO, названная так по первым буквам английских слов индий — олово — оксид, получается из смеси оксидов олова и индия различными способами.

9

Энергетический спектр протонов и электронов в поясах радиации носит спадающий характер — суточные дозы частиц резко уменьшаются с увеличением их энергии.