ОПТИМІЗАЦІЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРУВАТОГО КРЕМНІЮ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В СОНЯЧНИХ БАТАРЕЯХ

Анотація

Мета роботи – формування антивідбивних шарів поруватого кремнію на поверхні структури сонячних елементів за наявності на робочій поверхні струмозбиральної контактної гребінки, а також дослідження впливу стану фронтальної контактної системи сонячних елементів після травлення на їх основні характеристики.

Аналіз впливу електрохімічного травлення на стан фронтальної контактної системи сонячних елементів без антивідбивного покриття здійснювали на основі залежностей спектру відбивання шару поруватого кремнію від його товщини і показника заломлення. В діапазоні довжин хвиль 550–850 нм виявлено мінімальне відбивання від поверхні поруватого шару за товщини поруватого кремнію від 70 до 100 нм, а його показник заломлення знаходиться в межах від 1,35 до 1,9.

Виявлено критичний час перебування структури сонячного елемента в електроліті, перевищення якого призводить до пошкодження контактних пальців фронтальної струмозбиральної гребінки. При анодуванні в електроліті C2 H5 OH:HF=1:1 критичний час становив 45 с. Зменшення часу анодування до 10 с при густині анодного заряду 0,46 Кл/см2 дозволило отримати шари поруватого кремнію без суттєвого пошкодження контактної струмозбиральної гребінки. При зменшенні тривалості електрохімічного оброблення до 3–6 с і підвищенні анодного струму вдалось повністю запобігти пошкодженню контактної системи.

Результати досліджень основних параметрів сонячних елементів до та після формування на їх поверхні антивідбивного шару на основі поруватого кремнію показали, що для моно- і мультикристалічних сонячних елементів приріст фотоструму перевищував 50%, коефіцієнт корисної дії підвищився на 25% і 22%, відповідно для моно- і мультикристалічних зразків. При цьому для всіх досліджуваних зразків напруга неробочого ходу зменшилась на 2,5%, а коефіцієнт заповнення – на 10,7% та 18,8% для моно- та мультикристалічних зразків, відповідно.