ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НЕТРАДИЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Свойства солнечных элементов с гетеропереходами

Зависимость тока через гетеропереход зависит от приложенного напряжения, характер этой зависимости определяется тем, какой механизм переноса заряда преобладает, при заданных условия: инжекционный (надбарьерный), генерационно-рекомбинационный, туннельный. В первом приближении, гетеропереход можно рассматривать как два встречно включенных контакта металл полупроводник. С тоя разницей, что граничные условия задаются не на металле, а на границе раздела полупроводников. Вид вольтамперной характеристики будет зависеть от конкретной природы гетероперехода. Однако для многих из них можно записать:
Значения J0 и n находя из экспериментальных характеристик. Следует обратить внимание, что это уравнение аналогично уравнению для барьера металл-полупроводник, что объясняется тем, что в обоих случаях имеет место термоэлектронная эмиссия . Основная проблема при создании гетероперехода заключается в том, что чрезвычайно сложно подобрать такие пары материалов, которые бы имели одинаковые кристаллические решетки и температурные коэффициенты их расширения. Рассогласованность решеток приводит к появлению на границах раздела дефектов, что ухудшает характеристики приборов и способствует их быстрой деградации. Наличие на границе раздела, связанных с дефектами, зарядов и диполей будет приводить к искажениям потенциала и соответственно оказывать влияние на энергетическую диаграмму перехода. На рисунке показано возможное изменение потенциала ( U 0 ) на границе под действием заряженных дефектов и влияние этого изменения на энергетическую диаграмму одного из типов гетероперехода.

Структуры с гетеропереходами

На приведенном справа рисунке даны примеры использования гетеропереходов для создания солнечных элементов.
Широкозонные материалы не только создают оптическое окно для нижележащего слоя, но и расширяют спектральную характеристику фототока.

В приведенных примерах CdTe и ZnTe обладали проводимостью p-типа, CdSe и ZnSe проводимостью n-типа/

    



                                                      Продолжение темы