Фотоелектричний елемент, який містить резонатор

Реферат: Запропоновано фотоелектричний елемент, який включає в себе резонатор, виконаний у напівпровідниковій структурі (5), що містить область (5а), в якій не здійснюється демпфірування UA 110230 C2 (12) UA 110230 C2 електромагнітної хвилі і верхня поверхня якої являє собою площину (3) падіння електромагнітної хвилі, та область (5b), в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, причому обидві області мають віртуальні межі (6), визначені зміною характеристик матеріалу. Вказаний фотоелектричний елемент містить щонайменше один планарно-об'ємний резонатор (4), оточений шаром (10) діелектричного матеріалу і виконаний у напівпровідниковій структурі (5) з загальним електродом (11), розташованим на межі області (5b), в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі. Фотоелектричний елемент, що містить резонатор, виконаний у напівпровідниковій структурі (5), яка використовується з метою створення відповідних умов при падінні електромагнітної хвилі, а також перетворення у стаціонарне електромагнітне поле, а не для генерування електричного заряду. Планарнооб'ємний резонатор генерує електричний струм (напругу), який за допомогою нелінійного елемента (15) передається на з'єднувальний елемент (16). Нелінійний елемент (15) здійснює формування сигналу резонансної схеми, після чого вказаний сигнал фільтрується (випрямляється) для отримання форми, придатної для подальшого використання. Конфігурація планарно-об'ємного резонатора запобігає відбиттю електромагнітної хвилі, яка проходить через напівпровідникову структуру (5), у зворотному напрямку у бік планарно-об'ємного резонатора, виконаного у структурі (5). Таким чином, у напівпровідниковій структурі (5) не створюється електромагнітна хвиля, що розповсюджується у зворотному напрямку стосовно вхідної електромагнітної хвилі, випроміненої джерелом, таким як Сонце. Область (5b), в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, виконує функцію приглушення відбитої хвилі. Таким чином, у передбачуваному робочому спектрі частот резонатор функціонує як елемент з ідеально узгодженим повним опором. Напівпровідникова структура (5) виконана таким чином, що у області (5b) з демпфіруванням електромагнітної хвилі провідність підвищується у напрямку загального електрода (11), що забезпечує отримання широкої резонансної кривої схеми фотоелектричного елемента. UA 110230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки Цей винахід відноситься до фотоелектричного елемента, який містить резонатор, відрізняється високою ефективністю перетворення енергії світла у електричну енергію і включає в себе напівпровідникову структуру, розміщену між двома електродами. Рівень техніки У сучасній сонячній енергетиці загалом використовуються принципи перетворення сонячного електромагнітного випромінювання (широка смуга частот електромагнітного випромінювання у діапазоні довжини хвиль від 100 нм до 10 000 нм), які були розроблені більше ніж п'ятдесят років тому. Сонячні елементи складаються з двох шарів напівпровідникового матеріалу (зазвичай вказаним матеріалом є кремній), розміщених між двома металічними електродами. Один шар (матеріал n-типу) містить велику кількість негативно заряджених електронів, у той час, як другий шар (матеріал р-типу) включає в себе велику кількість "дірок", що можна визначити, як вакантні позиції, у яких можуть розміщуватись електрони. Пристрої, які перетворюють електромагнітні хвилі певної частоти у електромагнітні хвилі з нижчою частотою або постійний струм, називають трансвертерами чи перетворювачами. З метою перетворення використовуються напівпровідникові структури, побудовані на основі різних принципів і типів архітектури, стосовно яких наявні тільки експериментальні дані ефективності перетворення електромагнітного випромінювання. Відомі антени, приймачі і напівпровідникові структури не передбачають настроювання в резонанс, внаслідок чого у використовуваних напівпровідникових структурах виникають суттєві проблеми, пов'язані з виникненням електромагнітних хвиль, що стоять. У аналогічних системах використовуються принципи функціонування антен, а також перетворення хвилі, що біжить, у інший тип електромагнітного випромінювання (а саме: електромагнітну хвилю, що біжить, з іншими параметрами поляризації або електромагнітну хвилю, що стоїть) з подальшою обробкою. При цьому виникають певні проблеми, пов'язані з падінням і відбиттям електромагнітної хвилі, а також широким спектром частот сонячного випромінювання. Загалом створення антени, здатної зберігати розрахункові характеристики у широкому спектрі частот впродовж періоду, що становить кілька десятиліть, є складним завданням. Коротке викладення суті винаходу Відповідно до цього винаходу пропонується нова архітектура фотоелектричного елемента, що містить резонатор, передбачений в напівпровідниковій структурі. Використовуваний спосіб виконання вказаного елемента передбачає входження у резонанс і генерування складових електричного і магнітного полів, які мають велику амплітуду, таким способом, що забезпечує їх використання і обробку за допомогою відомої технології типових напівпровідників. Вказані вище недоліки усуваються у фотоелектричному елементі, що містить резонатор, виконаний у напівпровідниковій структурі, яка відрізняється тим, що включає в себе область, в якій не здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі і верхня площина якої являє собою площину падіння електромагнітної хвилі, а також область, в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, причому обидві області мають віртуальні (уявні) межі, визначені зміною характеристик матеріалу, і щонайменше один планарно-об'ємний резонатор, оточений шаром діелектричного матеріалу і виконаний у напівпровідниковій структурі, причому область, в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, у напрямку розповсюдження електромагнітної хвилі межує з загальним електродом. Ефективне генерування складових електричного і магнітного полів з високою амплітудою забезпечується, якщо планарно-об'ємний резонатор складається з двох частин. Перша (планарна) частина являє собою елемент перетворення, виконаний у площині падіння електромагнітної хвилі, який включає в себе два електроди у формі зв'язаних провідників, а друга (об'ємна) частина містить шар діелектричного матеріалу та рефлектор, розміщений у області, в якій не здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, а також області, в якій здійснюється демпфірування електромагнітної хвилі, причому елемент перетворення виконаний на шарі діелектричного матеріалу, відносно якого під прямим кутом розміщений рефлектор. У процесі функціонування запропонованого пристрою використовується сегмент спектру 2 сонячного випромінювання зі значною щільністю потоку потужності (Вт/м ). Запропонований згідно з винаходом фотоелектричний елемент у формі резонатора, виконаного в напівпровідниковій структурі, відрізняється високим значенням коефіцієнту корисної дії процесу перетворення енергії світла у електричну енергію. Головна перевага запропонованого фотоелектричного елемента на основі напівпровідникової структури полягає у способі його виконання, а саме: наявності пленарнооб'ємного резонатора, що входить до складу напівпровідникової структури. Ця структура не 1 UA 110230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 генерує електромагнітну хвилю, яка розповсюджується у напрямку вхідної електромагнітної хвилі, випроміненої джерелом, таким як Сонце. Планарно-об'ємний резонатор виконаний таким чином, що запобігає відбиттю електромагнітної хвилі, яка проходить через напівпровідникову структуру, у зворотному напрямку і падінню на планарно-об'ємний резонатор, передбачений у вказаній структурі. Таким чином, у передбачуваному спектрі частот резонатор функціонує як елемент з ідеально узгодженим повним опором. Напівпровідникова структура, в якій виконаний планарно-об'ємний резонатор, складається з двох частин, а саме: області з демпфіруванням електромагнітної хвилі і області без демпфірування електромагнітної хвилі, які обмежені площинами, визначеними зміною характеристик матеріалу. Область з демпфіруванням електромагнітної хвилі здійснює функцію притлумлення відбитої хвилі. У площині падіння електромагнітної хвилі, яка у даному випадку співпадає з площиною зміни характеристик матеріалу, передбачений принаймні один планарнооб'ємний резонатор. Вказані компоненти забезпечують оптимальну обробку електромагнітної хвилі, яка запобігає розповсюдженню відбитої хвилі у напрямку планарно-об'ємного резонатора. За областю з демпфіруванням електромагнітної хвилі, яка закінчується у площині зміни характеристик матеріалу, розміщений загальний електрод. Слід відзначити, що у фотоелектричному елементі, який містить резонатор, виконаний у напівпровідниковій структурі, вказана структура використовуються не для генерації електричного заряду, а з метою забезпечення відповідних умов падіння електромагнітної хвилі і перетворення у стаціонарне електромагнітне поле. Інша перевага винаходу полягає у тому, що матеріал з донорними властивостями забезпечує підвищення питомої провідності [См/м] матеріалу напівпровідникової структури. Вказана структура забезпечує підвищення провідності області з демпфіруванням електромагнітної хвилі у напрямку загального електрода. Таким чином, компоненти фотоелектричного елемента, виконані в напівпровідниковій структурі, забезпечують отримання широкої резонансної кривої (фіг. 10). У порівнянні з пристроями, в яких не передбачені вказані вище зміни (фіг. 9), це дає можливість охопити потрібний спектр частот електромагнітних хвиль з використанням значно меншої кількості настроєних на певний діапазон напівпровідникових структур розробленої з цією метою системи. У разі використання запропонованого винаходу описане вирішення системи забезпечує можливість адаптації окремих фотоелектричних елементів результуючої структури до параметрів щільності потоку потужності вхідного електромагнітного випромінювання у місці експлуатації вказаних елементів. За наявності таких умов забезпечується можливість отримання (збирання) максимального обсягу енергії вхідного електромагнітного випромінювання і перетворення вказаної енергії у форму, прийнятну для подальшого використання (наприклад, використання як джерела електричної енергії чи генератора). Запропоновані фотоелектричні елементи, що містять резонатори, встановлюються у панелі, що з'єднуються між собою і утворюють поля фотоелектричних елементів. Короткий опис креслень Принцип винаходу описано нижче з використанням креслень. На фіг. 1 вказана базова конфігурація фотоелектричного елемента, що містить планарно-об'ємний резонатор. На фіг. 2 представлений приклад виконання фотоелектричного елемента, який включає в себе систему планарно-об'ємних резонаторів і з'єднувальні елементи, виконані у напівпровідниковій структурі. На фіг. 3 вказане схематичне зображення планарно-об'ємного резонатора, виконаного у напівпровідниковій структурі. На фіг. 4 представлена конфігурація планарно-об'ємного резонатора і рефлектора. На фіг. 5 вказане часткове просторове зображення області діелектричного матеріалу і рефлектора планарно-об'ємного резонатора, виконаного у напівпровідниковій структурі фотоелектричного елемента. На фіг. 6а вказана аксонометрична проекція резонатора (утвореного рефлектором), над яким розміщений шар діелектричного матеріалу і елемент перетворення. На фіг. 6b представлений вид збоку резонатора. На фіг. 7а вказана конфігурація елемента перетворення з нелінійним елементом для випадку розповсюдження електромагнітної хвилі у прямому напрямку. На фіг. 7b представлена конфігурація елемента перетворення з нелінійним елементом для випадку проходження електромагнітної хвилі у зворотному напрямку. На фіг. 8 зображена схема резонансного контуру (який складається з фотоелектричного елемента і пов'язаних з ним електронних компонентів). На фіг. 9 представлена резонансна крива відомого резонатора, а на фіг. 10 - резонансна крива запропонованого резонатора. Приклад виконання винаходу 2 UA 110230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Принцип побудови фотоелектричного елемента з резонатором, виконаного у напівпровідниковій структурі, описано нижче з використанням, серед іншого, прикладів, вказаних далі. Базовий варіант планарно-об'ємного резонатора, передбаченого у напівпровідниковій структурі 5, представлений на фіг. 1. Цей варіант фотоелектричного елемента включає в себе напівпровідникову структуру 5, яка складається з двох частин. Вказаними двома частинами є область 5а без демпфірування електромагнітної хвилі і область 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі, які мають віртуальні (уявні) межі 6, визначені зміною характеристик матеріалу. Крім того, напівпровідникова структура 5, містить щонайменше один планарнооб'ємний резонатор 4, передбачений у площині 3 падіння електромагнітної хвилі, яка у даному випадку співпадає з межею 6 зміни характеристик матеріалу. За областю 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі, яка з обох сторін має межу 6 зміни характеристик матеріалу, розміщений загальний електрод 11. Планарно-об'ємний резонатор 4 зображений на фіг. 4, фіг. 6а та фіг. 6b. Вказаний варіант планарно-об'ємного резонатора 4 містить елемент 8 перетворення і рефлектор 7, між якими передбачений шар 10 діелектричного матеріалу (наприклад, ізоляційний матеріал). Елемент 8 перетворення складається з двох електродів, представлених у формі зв'язаних провідників, оточених шаром, 10 діелектричного матеріалу. Крім того, елемент 8 перетворення виконаний на шарі 10 діелектричного матеріалу, під прямим кутом до якого розміщений рефлектор 7. На фіг. 5 представлене розташування шару 10 діелектричного матеріалу у напівпровідниковій структурі. Планарно-об'ємний резонатор 4 генерує електричний струм (або напругу), який за допомогою нелінійного елемента 15 подається на з'єднувальний елемент 16. На фіг. 7а і 7b цей процес вказано для обох випадків полярності сигналу на нелінійному елементі 15. На фіг. 8 представлений варіант принципової схеми фотоелектричного елемента. Відповідні схеми загалом являють собою однонапівперіодний чи двохнапівперіодний випрямляч, формувач сигналу або фільтр. Такі схеми є широко відомими. Джерело 19 змінного струму (або напруги), наведеного шляхом індукції електромагнітною хвилею, включене паралельно першому конденсатору 18 і котушці індуктивності 14, які у цій схемі представляють ємність та індуктивність. Ці компоненти складають настроєний коливальний контур (схему, настроєну з урахуванням характеристик вхідної електромагнітної хвилі, яка входить у резонанс). Нелінійний елемент 15 здійснює формування сигналу резонансного контуру, після чого з метою отримання форми, придатної для подальшого використання, виконується фільтрація (випрямлення) сигналу. На наступному етапі передбачене підключення до другого конденсатора 17, який представляє собою ємність. Крім того, у схемі передбачені з'єднувальні елементи 16. На елементи 16 подається електрична напруга +U, -U. Якщо до з'єднувальних елементів 16 (наприклад, затискачів) підключити певне електричне навантаження 13, яке має повний опір Z, то параметри резонансного контуру можуть змінитись настільки, що контур вийде з режиму резонансу. У зв'язку з цим, перед електричним навантаженням 13 включений пристрій 12. За наявності будь-якої величини навантаження, обумовленого повним електричним опором Z на виході схеми, цей пристрій забезпечить на виході резонатора з нелінійним елементом 15 і другим конденсатором 17 навантаження, що відповідає постійній величині повного опору Zi, яка збереже незмінність встановленого режиму функціонування резонатора. Фотоелектричний елемент, який містить планарно-об'ємний резонатор 4, виконаний у напівпровідниковій структурі 5, функціонує (працює) наступним чином. Електромагнітна хвиля 1 у діапазоні довжини хвиль від 100 нм до 100 000 нм надходить у точку 2 падіння, розміщену на площині 3 падіння запропонованого фотоелектричного елемента. Структура планарнооб'ємного резонатора 4 регулярно повторюється (як вказано на фіг. 1 і фіг. 2). У площині 3 падіння електромагнітної хвилі фотоелектричного елемента передбачений щонайменше один планарно-об'ємний резонатор 4. Цей резонатор може працювати (здійснювати свою функцію), як окремий пристрій. У іншому прикладі виконання можна передбачити з'єднання кількох резонаторів між собою, у результаті чого створюється поле фотоелектричних елементів. Ці елементи, розміщені у площині 3 падіння, включають паралельно або послідовно, причому ефективним рішенням є формування у одному фотоелектричному елементі принаймні двох планарно-об'ємних резонаторів 4. Вказані резонатори з'єднують за допомогою з'єднувального елемента 9. Електромагнітна хвиля 1 надходить у точку 2 падіння, розміщену у площині 3 падіння. У цій точці електрична та магнітна складові електромагнітної хвилі розділяються і формують максимуми інтенсивності електричного і магнітного полів. Цей процес здійснюється завдяки певній визначений формі рефлектора 7, який може являти собою тонкий шар, мати форму кубоїда, піраміди, конуса, тороїда або сфери чи їх комбінацій, частин, перерізів. Поверхня 3 UA 110230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рефлектора 7 може бути виконана з шару діелектричного матеріалу або комбінації вказаних матеріалів різної форми (ці елементи входять до складу планарно-об'ємного резонатора 4). Для забезпечення арифметичного складання (суперпозиції) вказаних вище максимумів інтенсивності електричного і магнітного полів два планарно-об'ємних резонатори з'єднують за допомогою з'єднувального елемента 9 (вказаного на фіг. 2). На цій фігурі представлений приклад реалізації запропонованого фотоелектричного елемента, виконаного у напівпровідниковій структурі 5, який містить планарно-об'ємний резонатор 4, причому у площині 3 падіння передбачені два планарно-об'ємних резонатори 4. Ці резонатори регулярно повторюються у інших напівпровідникових структурах 5. Крім того, планарно-об'ємні резонатори 4, з'єднані між собою за допомогою з'єднувальних елементів 9. На фіг. 3 представлений приклад реалізації фотоелектричного елемента, виконаного у напівпровідниковій структурі 5, який містить планарно-об'ємний резонатор 4. Цей варіант передбачає розміщення планарно-об'ємного резонатора 4 у напівпровідниковій структурі 5. Вказана структура складається з двох частин, а саме: області 5а без демпфірування електромагнітної хвилі та області 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі, причому вказані частини мають віртуальні межі 6, визначені зміною характеристик матеріалу. Взаємне розташування (конфігурація) окремих частин фотоелектричного елемента вказане на фіг. 4. Планарно-об'ємний резонатор 4 містить елемент 8 перетворення (який складається з двох електродів у формі зв'язаних провідників), рефлектор 7 та шар 10 діелектричного матеріалу. Крім того, планарно-об'ємний резонатор 4 розміщений в напівпровідниковій структурі 5, розміри якої визначаються з урахуванням довжини вхідної електромагнітної хвилі таким чином, щоб 1 мінімальна товщина напівпровідникової структури 5 складала /4 довжини хвилі, що відповідає мінімальній частоті спектру вхідного електромагнітного випромінювання. Запропоновані розміри забезпечують отримання резонансної характеристики, представленої на фіг. 10. Після досягнення площини 3 падіння електромагнітна хвиля проходить крізь напівпровідникову структуру 5. На поверхні напівпровідникової структури 5 у місці розміщення площини 3 падіння планарна частина резонатора 4 має змінені характеристики, а об'ємна частина резонатора перетинає напівпровідникову структуру 5 (як представлено на фіг. 3 або 4). Напівпровідникова структура 5 забезпечує умови, необхідні для отримання максимумів електричної і магнітної складових у площині 3 падіння електромагнітної хвилі. В зв'язку з цим, напівпровідникова структура 5 складається з області 5а без демпфірування електромагнітної хвилі, яка призначена для забезпечення необхідних умов падіння електромагнітної хвилі і створення резонансної області з максимумом резонансу у площині 3 падіння. Область 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі забезпечує повільне притлумлення вхідної електромагнітної хвилі, яка проходить від площини 3 падіння до внутрішніх шарів напівпровідникової структури 5, і створення умов для мінімального відбиття хвилі, що біжить, від електрода 11 у зворотному напрямку до частин 5b та 5а напівпровідникової структури. Основна функція області 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі полягає у запобіганні відбиттю електромагнітної хвилі від межі напівпровідникової структури 5 і утворенню електромагнітної хвилі, що стоїть. Мінімальні розміри області 5а без демпфірування електромагнітної хвилі, а також області 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі вибирають таким чином, щоб вони щонайменше були рівними або більшими чверті довжини вхідної електромагнітної хвилі 1 (наприклад, обидві області можуть мати товщину 10 мкм). Шляхом використання резонансу у окремому фотоелектричному елементі забезпечується багаторазове збільшення амплітуди складових первинної електромагнітної хвилі і, таким чином, для передбачуваної довжини електромагнітної хвилі 1, що надходить у площину 3 падіння напівпровідникової структури 5, можна отримати електричну напругу з амплітудою, достатньою для подальшої обробки електронною схемою 12, яка визначає характеристики і режим функціонування періодичної структури, призначеної для збирання сонячної енергії. Провідні доріжки, сформовані у площині 3 падіння, в якій розміщена планарна частина резонатора 4, виконані з високоякісного провідного матеріалу. Цей матеріал також використовується для з'єднання провідного елемента 9 та нелінійного елемента 15. Область 5а без демпфірування електромагнітної хвилі складається з комбінації шару 10 діелектричного матеріалу та шару провідного та (або) напівпровідникового матеріалу. Область 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі виконана з матеріалу, що має змінну питому провідність, яка підвищується у напрямку від площини 3 падіння електромагнітної хвилі 1. Величина питомої провідності, яка у системі СІ вимірюється у Сіменсах на метр (См/м), встановлюється у області 5b, з демпфіруванням електромагнітної хвилі таким чином, щоб коефіцієнт хвилі, що стоїть, у інтервалі [0, 1] складав менше 0,5. 4 UA 110230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Запропонована напівпровідникова структура 5 фотоелектричного елемента функціонує у режимі резонансу, який забезпечує отримання на резонаторі 4 багаторазового (у 2-1000 разів) підвищення амплітуди електричної складової вхідної електромагнітної хвилі 1. Запропонований коливальний контур функціонує у режимі резонансу на частотах f у інтервалі f. З використанням такої структури можна забезпечити досягнення значення параметру f/f у межах від 0,5 до 1,5. Класичне рішення з використанням антен і типових резонансних схем забезпечує тільки можливість досягнення значень параметра f/f у інтервалі від 0,9 до 1,1. Завдяки використанню властивостей поглинання в області 5b з демпфіруванням електромагнітної хвилі і вибору розмірів структури з урахуванням довжини хвилі рішення, запропоноване у даному документі, дає можливість досягнення вказаних вище значень f/f. Ці переваги можна використати для розробки оптимальної напівпровідникової структури 5 та для наближення до ідеальних умов збору 100 % енергії у порівнянні з перетворенням електромагнітної хвилі 1, яка надходить на елементи, що безпосередньо генерують напругу. Необхідною передумовою використання базового елемента (на мінімальному рівні) як джерела електричної енергії є підключення зовнішньої електронної схеми 12, яка при будь-якій величині навантаження (повній опір навантаження 13 може знаходитись у інтервалі від 0 до  (Ом)) на виході схеми 12, забезпечує постійне навантаження Zi на вході схеми 12. Таким чином, базовий елемент або група елементів залишаються у режимі резонансу. Придатність для промислового використання Описаний фотоелектричний елемент можна використовувати як пристрій для збору сонячної енергії або генератор електричної енергії, а також, можливо, як датчик або нелінійний перетворювач. ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ПОЗИЦІЙ 1. Електромагнітна хвиля 2. Точка падіння електромагнітної хвилі 3. Область чи площина падіння 4. Базовий резонатор 5. Напівпровідникова структура 5а. Область без демпфірування електромагнітної хвилі 5b. Область з демпфіруванням електромагнітної хвилі 6. Межа зміни характеристик матеріалу 7. Рефлектор базового резонатора 8. Елемент перетворення 9. З'єднувальний елемент базових резонаторів 10. Діелектричний елемент 11. Загальний електрод 12. Електронна схема 13. Навантаження 14. Котушка індуктивності 15. Нелінійний елемент 16. З'єднувальний елемент 17. Другий конденсатор 18. Перший конденсатор 19. Джерело струму (або напруги), наведеного електромагнітною хвилею 5 UA 110230 C2 6 UA 110230 C2 7 UA 110230 C2 8 UA 110230 C2 9 UA 110230 C2 10 UA 110230 C2 11 UA 110230 C2 12 UA 110230 C2 13 UA 110230 C2 14 UA 110230 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Фотоелектричний елемент, що містить резонатор, виконаний у напівпровідниковій структурі (5), який відрізняється тим, що напівпровідникова структура (5) складається з області (5а) без демпфірування електромагнітної хвилі, верхня площина якої являє собою площину (3) падіння електромагнітної хвилі, і області (5b) з демпфіруванням електромагнітної хвилі, причому обидві області мають віртуальні межі (6), визначені зміною характеристик матеріалу, і принаймні один планарно-об'ємний резонатор (4), виконаний у напівпровідниковій структурі (5), планарна частина якого розміщена у площині (3) падіння, а об'ємна частина розташована у шарі (10) діелектричного матеріалу, а також містить загальний електрод (11), що межує з областю (5b) з демпфіруванням електромагнітної хвилі. 2. Фотоелектричний елемент, що містить резонатор, за п. 1, який відрізняється тим, що планарно-об'ємний резонатор (4) складається з двох частин, з яких перша, планарна, частина містить елемент (8) перетворення, розміщений у площині (3) падіння, який складається з двох електродів в формі зв'язаних провідників, а друга, об'ємна, частина містить шар (10) діелектричного матеріалу і рефлектор (7), розміщений у області (5а) без демпфірування електромагнітної хвилі і у області (5b) з демпфіруванням електромагнітної хвилі, причому елемент (8) перетворення виконаний на шарі (10) діелектричного матеріалу, з яким співпадає рефлектор (7). 3. Фотоелектричний елемент, що містить резонатор, за п. 2, який відрізняється тим, що рефлектор (7), пов'язаний з шаром (10) діелектричного матеріалу, розміщено під прямим кутом до площини (3) падіння. 4. Фотоелектричний елемент, що містить резонатор, за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що питома провідність См/м області (5b) з демпфіруванням електромагнітної хвилі, на відміну від області (5а) без демпфірування електромагнітної хвилі, підвищується у напрямку загального електрода (11). 15 UA 110230 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16