Вдосконалення фізичної моделі сонячних елементів на основі GaAs

Автори Р.В. Зайцев , М.В. Кіріченко
Приналежність

Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова 2, 61002 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 6
Дати Одержано 28 червня 2020; у відредагованій формі 18 грудня 2020; опубліковано online 25 грудня 2020
Посилання Р.В. Зайцев, М.В. Кіріченко, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 6, 06015 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(6).06015
PACS Number(s) 84.60.Jt, 61.43.Bn
Ключові слова Фотоелектричні перетворювачі (6) , GaAs (21) , ККД (2) , Поверхнева рекомбінація (2) , Повторне поглинання фотонів.
Анотація

Задля широкомаштабного використання сонячних елементів на основі GaAs необхідно підвищувати їх ефективність та знижувати витрати на їх виготовлення. Існуюча модель, що описує процеси у напівпровідниковому матеріалі, має значні спрощення та не враховує цілий ряд значних процесів. У роботі розглянута проблема оптимізації процесів у сонячних елементах на основі арсеніду галію, запропоновано врахування механізмів променевої, поверхневої рекомбінації, котрі мають суттєвий вплив і раніше в рамках фізичної моделі не розглядалися. Також у роботі розглянуто методи врахування повторного поглинання фотонів, вплив якого у сонячних елементах на основі GaAs враховується шляхом побудови моделі повторного поглинання фотонів. За основу запропонованої моделі обрано модель повторного поглинання фотонів Штейнера, яка успішно застосовується для моделювання одноперехідних сонячних батарей GaAs з урахуванням деяких граничних умов щодо врахування процесів рекомбінації на внутрішніх поверхнях приладу. Розрахунки з використанням запропонованої моделі дозволили запропонувати оптимізоване рішення тонких сонячних елементів на основі GaAs з хорошим дзеркалом на задній стороні та зниженою поверхневою рекомбінацією.

Перелік посилань