ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ALGAAS ОТ ТОЛЩИНЫ И УРОВНЯ ЛЕГИРОВАНИЯ БАЗЫ

В статье представлены результаты проведенного моделирования зависимостей характеристик солнечных элементов на основе AlGaAs с помощью программы AFORS-HET от толщины d и уровня легирования N_A базы. Установлено, что увеличение толщины базы с 1 до 10 мкм приводит к резкому увеличению КПД с 9,42 % (при 1 мкм) до 33,03 % (при 10 мкм). Напряжения холостого хода U_о, при увеличении толщины базы с 1 до 50 мкм, увеличилось на 95 мВ. Повышение уровня легирования базы приводит к росту тока короткого замыкания (с 13,91 до 23,34 мА/см²). Напряжение холостого хода при этом увеличивается с 1,487 до 1,594 В.

солнечные элементы, фотоэлектрические преобразователи, вольтамперная характеристика, внешний квантовый выход, solar cells, photovoltaic, current-voltage characteristic, external quantum efficiency

1. Алфёров Ж. И., Андреев В. М., Румянцев В. Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 8. С. 937-948.

2. Андреев В. М., Сорокина С. В., Тимошина Н. Х., Хвостиков В. П., Шварц М. З. Солнечные элементы на основе антимонида галлия // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 5. С. 695-699.

3. Андреев В. М. Гетероструктурные солнечные элементы // Физика и техника полупроводников. 1999. Т. 33. № 9. С. 1035-1038.

4. Блохин Э. Е., Арустамян Д. А., Алфимова Д. Л. Моделирование гетероструктуры InGaAs / GaAs для фотодетекторов ближнего ИК-диапазона // Вестник Южного Научного Центра. 2015. Т. 11. № 4. С. 16-22.

5. Лантратов В. М. Высокоэффективные двухпереходные GaInP/GaAs солнечные элементы, полученные методом МОС-гидридной эпитаксии / В. М. Лантратов, Н. А. Калюжный, С. А. Минтаиров, Н. Х. Тимошина, М. З. Шварц, В. М. Андреев // Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41. № 6. С. 751-755.

6. Лозовский В. Н., Лозовский С. В., Чеботарев С. Н. Моделирование массопереноса примесей при зонной сублимационной перекристаллизации в цилиндрической ростовой зоне // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2006. № 3. С. 60-63.

7. Лозовский В. Н. Получение и использование позиционных меток в сканирующей зондовой микроскопии / B. Н. Лозовский, С. Н. Чеботарев, В. А. Ирха, Г. В. Валов // Письма в Журнал технической физики. 2010. Т. 36. № 16. С. 1-5.

8. Лунин Л. С. Ионно-лучевое осаждение фотоактивных нанослоев кремниевых солнечных элементов / Л. С. Лунин, С. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, Л. Н. Болобанова // Неорганические материалы. 2012. Т. 48. № 5. С. 517-522.

9. Чеботарев С. Н. Особенности формирования многослойных наноструктур Ge / Si при ионно-лучевой кристаллизации / С. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, Л. С. Лунин, В. А. Ирха // Письма в Журнал технической физики. 2013. Т. 39. № 16. С. 30-37.

10. Чеботарев С. Н. Ионно-лучевая кристаллизация наноструктур InAs / GaAs (001) / С. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, A. Williamson, Л. С. Лунин, В. А. Ирха, В. А. Гамидов // Письма в Журнал технической физики. 2015. Т. 41. № 13. С. 102-110.

11. Чеботарев С. Н. Моделирование кремниевых тонкопленочных трехкаскадных солнечных элементов a-SI:H / qC-SI:O / pC-SI:H / С. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, Л. С. Лунин, В. А. Ирха // Вестник Южного научного центра РАН. 2013. Т. 9. № 4. С. 18-25.

12. Чеботарев С. Н. Моделирование вольтамперных и спектральных характеристик солнечных элементов InAs-QD / GaAs / С. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, В. А. Ирха, С. А. Дудников // Альтернативная энергетика и экология: международный научный журнал. 2013. № 10 (132). С. 28-32.

13. Чеботарев С. Н. Ионно-лучевая кристаллизация мультикаскадных фотогетероструктур InAs-QD / GaAs / C. Н. Чеботарев, А. С. Пащенко, В. А. Ирха, С. А. Дудников // Альтернативная энергетика и экология: международный научный журнал. 2013. № 6-2 (128). С. 43-48.

14. Lunin L. S. A study of photosensitive InAs/GaAs heterostructures with quantum dots grown by ion-beam deposition / L. S. Lunin, I. A. Sysoev, D. L. Alfimova, S. N. Chebotarev, A. S. Pashchenko // X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques: Journal of Surface Investigation. 2011. Т. 5. № 3. P. 559-562.

15. Vurgaftman I., Meyer J. R., Ram-Mohan L. R. Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys // Journal of Applied Physics. 2001. Vol. 89. № 11. P. 5815-5876.