Материал: LS-Sb92720

В результате численного расчета была получена зависимость Voc от Dit на гетерогранице (n)a-Si:H/(p)c-Si для различных значений ∆Ec (рис. 4.6). Зависимость демонстрирует значительное снижение Voc с ростом Dit. Только при значениях Dit £ 1010 см–2 × эВ–1 (sn = sp = 10–14 см2) влияние поверхностных состояний становится незначительным. С другой стороны, с ростом ∆Ec наблюдается сдвиг этой зависимости в сторону больших Dit, демонстрирующий уменьшение чувствительности Voc к Dit. Значительный разрыв зон приводит к более сильному изгибу зон и, следовательно, к большему значению контактной разности потенциалов Vd для структуры (p)a-Si:H/(n)c-Si, чем для (n)a-Si:H/(p)c-Si. Более сильное электрическое поле на границе раздела позволяет подавить поверхностную рекомбинацию на интерфейсе. Таким образом, видно, что свойства границы раздела, определяемые такими параметрами, как плотность поверхностных состояний и величины разрыва зон на гетерогранице a-Si:H/c-Si, являются ключевыми в работе СЭ.

36

5. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Необходимо самостоятельно рассчитать параметры СЭ для различных параметров слоев.

1.Рассчитать параметры СЭ для температур 25, 50 и 70 °C.

2.Рассчитать с вариацией по толщине i-слоя a-Si:H, задавая значения 100, 200, 500 и 1000 нм. Построить зависимость параметров ВАХ от толщи-

ны i-слоя a-Si:H.

3.Рассчитать с вариацией концентрации плотности состояний в середине щели подвижности для i-слоя a-Si:H (аналогично примеру) для величин

gmax 1015, 1016, 1017 см–3 · эВ–1 . Построить зависимость параметров ВАХ от т плотности состояний.

4. Рассчитать с вариацией концентрации плотности состояний в середине щели подвижности для i-слоя a-SiC:H для gmax – 10 16, 1017, 1018 см–3 · эВ–1 . Построить зависимость параметров ВАХ от плотности состояний.

5. Рассчитать параметры СЭ с учетом многократного отражения для двух толщин i-слоя a-Si:H 200 и 400 нм. Построить спектры пропускания СЭ для этих двух толщин.

При каждом изменении параметров необходимо проводить полный расчет характеристик СЭ и сохранять полученные результаты. При этом в процессе расчета необходимо сохранять:

–зонную диаграмму в условиях равновесия;

–диаграмму распределения носителей заряда, уровня рекомбинации и

генерации при освещении спектром АМ1.5G 100 мВт/см2.

С использованием дополнительных программных продуктов (MS Excel, Origin и т. д.) построить графики, на которых должны быть отображены:

–результат расчета ВАХ при освещении спектром АМ1.5G 100 мВт/см2;

–сохранены параметры ВАХ (FF, Vос, Jsс, КПД);

–результат расчета спектральных зависимостей квантовой эффективности. Отчет должен содержать обозначенные результаты расчета для каждого

измененного параметра слоев, указанные зависимости от изменяемых параметров, а также выводы по каждой полученной зависимости.

37

Список литературы

1.Handbook of photovoltaic science and engineering / ed. by Antonio Luque and Steven Hegedus. 2003.

2.Stangl R., Kriegel M., Schmidt M. AFORS-HET, Version 2.2, a numerical computer simulation program for simulation of heterojunction solar cells and measurements // Proc. of the IEEE 4th World Conf. on Photovolt. Energy Conv. Hawaii, USA. 2006. Vol. 2. P. 1350–1353.

3.Selberherr. Analysis and simulation of Semiconductor Devices. Wien: Springer Verlag, 1984.

4.Optimisation of amorphous and polymorphous thin silicon layers for formation of front-side heterojunction solar cells on p-type crystalline silicon substrates / Y. Veschetti, J.-C. Muller, J. Damon-Lacoste et al. // Thin Solid Films. 2006. Vol. 511–512. P. 543–547.

5.Korte L., Laades A., Schmidt M. Electronic states in a-Si:H/c-Si heterostructures // J. of Non-Crystalline Solids. 2006. Vol. 352. P. 1217–1220.

38

39