Спосіб підвищення ккд монокристалічного кремнієвого фотоелектричного перетворювача

Спосіб підвищення ККД монокристалічного кремнієвого фотоелектричного перетворювача, який включає обробку фотоелектричного перетворювача у стаціонарному магнітному полі індукцією більше 0,1 Тл, який відрізняється тим, що після обробки у стаціонарному магнітному полі на тильну поверхню монокристалічного кремнієвого фотоелектричного перетворювача наносять магнітний вініл. (19) (21) u201008582 (22) 09.07.2010 (24) 25.06.2011 (46) 25.06.2011, Бюл.№ 12, 2011 р. (72) ЗАЙЦЕВ РОМАН ВАЛЕНТИНОВИЧ, КОПАЧ ВОЛОДИМИР РОМАНОВИЧ, КІРІЧЕНКО МИХАЙЛО ВАЛЕРІЙОВИЧ, ХРИПУНОВ ГЕННАДІЙ СЕМЕНОВИЧ, ЛІСАЧУК ГЕОРГІЙ ВІКТОРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 приладових структур на їх основі. При цьому вплив на електронні параметри, а саме, на час життя ННЗ у них не визначався . До недоліків цього способу належить віднести те, що ефект покращення параметрів кристалів кремнію нестабільний, оскільки є зворотним протягом обмеженого часу із-за метастабільного стану нової структури КТД. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є безконтактний непошкоджуючий спосіб підвищення ККД вже виготовлених Si-ФЕП у 1,2-1,4 рази за рахунок зростання часу життя ННЗ у їх БК у 1,2-1,7 рази, заснований на перебудові структури КТД при обробці Si-ФЕП протягом 7 діб у СМП з індукцією близько 0,2 Тл [5]. Поряд із перевагами, цей спосіб має суттєвий недолік, який полягає у релаксації зазначеного підвищення ККД протягом обмеженого часу після обробки у СМП, що не дає змоги широкого практичного використання зазначеного способу. В основу корисної моделі покладена задача створення способу підвищення ККД монокристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів за рахунок обробки у стаціонарному магнітному полі вже готового приладу з наступною стабілізацією отриманого підвищеного ККД. Задача вирішується тим, що у способі підвищення ККД монокристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів, який включає обробку фотоелектричного перетворювача у стаціонарному магнітному полі індукцією більше 0,1 Тл, після обробки у стаціонарному магнітному полі на тильну поверхню монокристалічного кремнієвого фотоелектричного перетворювача наносять магнітний вініл. Сутність запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням: на Фіг.1 зображено характерні вольт-амперні характеристики Si-ФЕП у первинному стані (1), після обробки у СМП (2), після зберігання протягом 7-14 діб без нанесеного магнітного матеріалу (3) та після зберігання протягом 7-14 діб з нанесеним магнітним матеріалом (4); на Фіг. 2 зображено Si-ФЕП (а), шар магнітного матеріалу Фіг. 3 та Si-ФЕП. з підвищеним ККД, застабілізованим нанесеним на тильну поверхню SiФЕП шаром магнітного матеріалу Фіг. 4; на Фіг. 5 зображено залежності загасання напруги холостого ходу UXX Si-ФЕП з часом після відсікання світлового потоку, за якими згідно з відомою методикою [6], визначався час життя  ННЗ у БК Si-ФЕП до обробки у СМП (а) та після нанесення на тильну поверхню такого Si-ФЕП шару магнітного матеріалу, стабілізуючого підвищений ККД після попередньої обробки у СМП (б); У Табл.1 наведено характерні для досліджених приладів час життя  ННЗ у БК та ККД одного з Si-ФЕП у первинному стані, після обробки у СМП, а також після зберігання Si-ФЕП протягом 7-14 діб 60406 4 без нанесеного магнітного матеріалу і з нанесеним магнітним матеріалом. Приклад методу, запропонованого у корисній моделі. Виготовлений раніше Si-ФЕП піддавався обробці у СМП, яка полягала у наступному. Прилад у непрозорому боксі з немагнітного матеріалу розміщувався між полюсами постійних магнітів, які створювали у зазорі між ними однорідне магнітне поле з магнітною індукцією 0,1-0,2 Тл та залишався там 7-14 діб. Після цього експериментально було зафіксовано зростання часу життя ННЗ з 3640 мкс до 51-56 мкс та зростання ККД на 1-2 %. Для стабілізації ефекту по закінченні зазначеної обробки у СМП на тильну поверхню Si-ФЕП наклеювався магнітний вініл товщиною 1,5 мм з індукцію магнітного поля 0,05-0,1 Тл у зовнішньому просторі завтовшки 3-4 мм. Експериментально було показано, що такої індукції поля цілком достатньо для довготривалої стабілізації підвищених значень ККД Si-ФЕП з базовими кристалами завтовшки менше 500 мкм, котра пов'язується зі стабілізацією утвореної при обробці у СМП нової метастабільної структури комплексів точкових дефектів, яка забезпечує зниження концентрації рекомбінаційних центрів у об'ємі БК. Це підтверджується експериментально зафіксованими значеннями часу життя 49-52 мкс та утриманими доданками ККД 0,7-1,7 %. Джерела інформації: 1. Zhao J., Wang A. and Green M.A. 24.5% efficiency silicon PERT cells on mCZ substrates and 24.7% efficiency PERL cells on FZ substrates // Prog. Photovolt: Res. Appl. - 1999. -No. 7. -P. 471-474. 2. Saitoh Т., Hashigami H., Glunz S. Overview of light degradation research on crystalline silicon solar cells // Prog. Photovolt: Res. Appl. - 2000. -No. 8.-P. 537-547. 3. Макара В.А., Стебленко Л.П., Кольченко Ю.Л. та ін. Вплив водних розчинів та хімічної обробки на магнітомеханічний ефект // Фізика і хімія твердого тіла. - 2006. - Т.7. - № 1. - С 131-137. 4. Макара В.А., Васильєв М.А., Стебленко Л.П. и др. Вызванные действием магнитного поля изменения состава и микротвердости приповерхностных слоев кристаллов кремния // Физика и техника полупроводников. - 2008. - Т. 42. - № 9. - С. 1061 - 1064. 5. Зайцев Р.В., Копач В.Р., Кіріченко М.В. Влияние обработки стационарным магнитным полем на КПД кремниевых фотоэлектрических преобразователей // IX Харківська конференція молодих науковців «Радіофізика, Електроніка, Фотоніка та Біофізика» 1-3 грудня 2009 p., Збірник анотацій ІРЕ ім. О.Я. Усикова НАН України.: Харків, 2009 р. - С. 48 6. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. - М.: Высш. шк., 1987. 5 60406 6 Табл. 1 Спосіб підвищення ККД монокристалічного кремнієвого фотоелектричного перетворювача шляхом застосування стаціонарного магнітного поля Параметри Первинний стан Початкові значення , МКС , % 40 11,1 56 12,5 Після обробки у СМП Після зберігання протягом 7-14 діб Без нанесеного магнітно- 3 нанесеним магнітним го матеріалу матеріалом 33 52 10,5 12,2 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 60406 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601