Search academic texts

Registration Number

0419U000397, Candidate dissertation

Title

Photoelectric processes in photosensitive silicon structures with surface passivated

Author

Vlasiuk Viktor Mykolayovych,

popup.head Kostylyov Vitaly Petrovich
popup.opponent Neimash Volodymyr Borisovich
popup.opponent Kondratenko Sergiy Viktorovich

Status

Кандидат фізико-математичних наук, 01.04.07, Фізика твердого тіла

Date

16-01-2019

Description

В роботі узагальнені результати комплексних експериментальних і теоретичних досліджень особливостей процесів фотоелектричного перетворення енергії в фоточутливих кремнієвих структурах з пасивованою поверхнею. Розглянуті особливості протікання процесів генерації, рекомбінації і збирання нерівноважних носіїв заряду в цих структурах. Проаналізовані об’ємні та поверхневі рекомбінаційні процеси і їх вплив на ефективність фотоперетворення. Проведено дослідження ефективності використання шарів ІТО, ZnO, SiC, для створення гетеропереходів на кремнії з метою зменшення рекомбінаційних (ефективної швидкості поверхневої рекомбінації) і оптичних (коефіцієнт відбивання світла) втрат в кремнієвих сонячних елементах (СЕ). В припущенні, що рекомбінація в області просторового заряду (ОПЗ) визначається одним глибоким рівнем, виконано розрахунок її залежності від часу життя Щоклі-Ріда-Холла, який реалізується в вузькій ділянці ОПЗ. Визначено значення величини часу життя Щоклі-Ріда-Холла в ОПЗ та проведено його порівняння з часом життя в квазінейтральній області бази. Останній знаходився з вимірів спектральних залежностей внутрішнього квантового виходу струму короткого замикання. Оцінено характеристики глибоких центрів, які визначають швидкість рекомбінації в ОПЗ, зокрема, енергетичну глибину їх залягання, концентрацію та перерізи захоплення електронів та дірок цими центрами. Знайдено параметр екситонної безвипромінювальної рекомбінації, який виявився рівним 8,2∙1015 см-3. Досліджено вплив каналу екситонної безвипромінювальної рекомбінації на основні фотоелектричні і фотоенергетичні параметри кремнієвих СЕ, а саме, напругу розімкненого кола, чинник заповнення ВАХ та ефективність фотоперетворення кремнієвих СЕ у випадку великих і у випадку малих значень часів життя Шоклі-Ріда-Холла. Проаналізовано внесок екситонних ефектів у внутрішній квантовий вихід люмінесценції в кремнії. При цьому враховувався як позитивний ефект, пов’язаний з наявністю випромінювальної екситонної рекомбінації, так і негативний, викликаний внеском безвипромінювальної екситонної рекомбінації. Проаналізовані залежності внутрішнього квантового виходу люмінесценції в кремнії від рівнів легування і рівня збудження, а також від швидкості поверхневої рекомбінації при кімнатній температурі. Показано, що при часах життя Шоклі-Ріда-Холла, які перевищують одну мілісекунду, домінує позитивний ефект, а при менших – негативний.