ВПЛИВ НАНОСТРУКТУРОВАНИХ ШАРІВ ПОРИСТОГО КРЕМНІЮ НА ПОВЕРХНЕВІ РЕКОМБІНАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ В КРЕМНІЄВИХ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТАХ

A. P. Gorban, V. P. Kostylyov, A. V. Sachenko, O. A. Serba, V. V. Chernenko

Анотація


Проведено експериментальну перевірку можливості одночасної реалізації ефективних просвітлення і пасивації фронтальної поверхні кремнієвих сонячних елемент ів (СЕ) наноструктурованими шарами пористого кремнію, отриманими електрохімічним способом. Показано, що при використанні електроліту на основі етилового спирту і концентровано ї фторидної кислоти на поверхні п+-області СЕ можна виростити плівку мікропористого кремнію з оптимізованими значеннями показника заломлення, товщину якої можна задавати тривалістю проведення процесу електрохімічного травлення. Встановлено, що при проникненні пор наскрізь через сильнолеговану п+-область приповерхневого ізотипного п+-п-переходу останній втрачає свої антирекомбінаційні властивості і ефективна швидкість поверхневої рекомбінації збільшується внаслідок того, що домінуючими рекомб інаційними механізмами стають рекомбінація через поверхневі рекомбінаційні центри та рекомбінація в області просторового заряду шару виснаження. Показано, що після стравлення приповерхневого п+-шару і утворення плівки мікропористого кремнію на матеріалі базової п-області СЕ ефективна швидкість поверхневої рекомбінації зменшується внаслідок нейтралізації поверхневих рекомбінаційно-активних центрів атомами водню, які виділяються в ході електрохімічної реакції, але цей ефект нестабільний через десорбцію атомів водню з мікропористого шару.

Ключові слова


кремнієвий сонячний елемент з тиловою контактною металізацією; мікропористий кремній; електрохімічне травлення; просвітлення; поверхнева рекомбінація

Повний текст:

PDF

Посилання


Zhao J., Wang A. High efficiency rear emitter PERT solar cells on n-type FZ single crystalline silicon substrates // Proc. 20th Europ. Photovoltaic Solar Energy Conf. and Exhib. — 2005, Barcelona, Spain, 6-10 June, 2005. — P. 806-809.

Горбань А. П., Костильов В. П., Саченко А. В. та ін. Вплив концентрації надлишкових носіїв заряду на ефективну швидкість поверхневої рекомбінації в кремнієвих фоточутливих структурах // УФЖ. 2006. т. 51, № 6. C. 599-606.

Свечников С. В., Саченко А. В., Сукач Г. А. и др. Светоизлучающие слои пористого кремния: получение, свойства и применение (обзор) // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. 1994. вып 3. С.3 29.

Gorbanyuk T. I., Evtukh A. A., Litovchenko V. G. et al. Porous silicon microstructure and composition characterization depending on the formation conditions // Thin Solid Films 2006. V.495. P.134-138.

Yablonovitch E., Allara D. L., Cheng C. C. et al. Unusually low surface-recombination velocity on silicon and germanium surfaces // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 57, N 2. P. 249-252.

Lipinski M., Bastide S., Panek P., Levy-Clement C. Porous silicon antireflection coating by electrochemical and chemical etching for silicon solar cell manufacturing // Phys. Status Solidi. A, Appl. Res. 2003. V.197. P.512-517.

Lipinski M., Panek P., Beltowska E., Czternastek H. Reduction of surface reflectivity by using double porous silicon layers // Materials Sci. & Engineering. B, Solid-State Mater. for Advanced Technol. 2003. V.101. P.297-299.

Strehlke S., Bastide S., Guillet J., Levy-Clement C. Design of porous silicon antireflection coatings for silicon solar cells // Materials Sci. & Engineering. B, Solid-State Mater. for Advanced Technol. 2000. V.69-70. P.81-86.

Skryshevsky V., Laugier A. Improved thin film solar cell with Rayleigh scattering in porous silicon pipes // Thin Solid Films. 1999. V.346. P.261-265.

Skryshevsky V. A., Laugier A., Litvinenko S. V., Strikha V. I. Toward estable porous silicon layers for silicon solar cells // Proc. 2nd World Conf. & Exibit. on Photovoltaic Solar Energy Conversion. 1998, Vienna, Austria, July 6-10, 1998. P. 1611-1614.

Zettner J., Thonissen M., Hierl T. et al. Novel porous silicon backside light reflector for thin silicon solar cell // Progress in Photovoltaics: Research and Appl. 1998. V.6. P.423-432.

Stalmans L., Poortmans J., Bender H. et al. Porous silicon in crystalline silicon solar cells: a review and the effect on the internal quantum efficiency // Progress in Photovoltaics: Research and Appl. 1998. V.6. P.233-246.

Skryshevsky V. A., Kilchitskaya S. S., Kilchitskaya T. S. et al. Impact of recombination and optical parameters on silicon solar cell with the selective porous silicon antureflecting coating // Proc. 16th Europ. Photovoltaic Solar Energy Conf. and Exhib. 2000, Glasgow, United Kingdom, 1-5 May, 2000. P. 1634-1636.

Nichiporuk O., Kaminski A., Limiti M. et al. Passivation of the surface of rear contact solar cells by porous silicon. Thin Solid Films. 2006. V.511-512. P.248-251.

Lehman V., Foll H. Formation mechanism and properties of electrochemically etched trenches in n-type silicon // J. Electrochem. Soc. 1990. v. 137, N2. P. 653-659.

Yernaux M. I., Battochio C., Verlinden P., Van De Wiele F. // Solar Sells. 1984. v. 13. P.83-97.

Mulligan W. P., Rose D. H., Cudzinovic M. J. et al. Manufacture of solar cells with 21% efficiency // Proc. 19th Europ. Photovoltaic Solar Energy Conf. and Exhib. 2004, Paris, 7-11 June, 2004. P. 387-390.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2010.2.114171

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2010 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)