Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 107 стр.

UptoLike

Составители: 

107
Он обычно изготавливается из пластины кремния с удельным сопро-
тивлением 0,1-100 Ом
.
.
.
см n-или p-типа проводимости. Толщина пласти-
ны колеблется от 100 до 500 мкм. Тонкий (0,1-3 мкм) высоколегирован-
ный слой с проводимостью обратного типа формируется на полирован-
ной фронтальной поверхности пластины. Солнечный свет попадает в
объем прибора сквозь поверхность ФЭП, которая обычно покрывается
просветляющей пленкой.
Неосновные носители, рожденные в легированном слое, устремля-
ются к n-p -переходу за счет диффузии и дрейфа в электрическом поле.
Носители, образованные светом в базовой области, перемещаются толь-
ко за счет диффузии. Электронно-дырочные пары разделяются n-p -
переходом, и разность потенциалов, возникающая на омических контак-
тах, присоединенных к n- и p- областям ФЭП, обусловливает ток во
внешней цепи.
Глубина проникновения солнечного света в ФЭП определяется его
спектральным составом, максимум которого приходится, как известно,
на
0,5 мкм. Поскольку поглощение света с длиной волны
1,15
мкм определяется фотоэлектрическим возбуждением носителей, то этот
процесс характеризует распределение генерируемых электронно-
дырочных пар. Большая часть света поглощается за n-p –переходом в
базовой области ФЭП. Сможет ли неосновной носитель преодолеть рас-
стояние от места образования до n-p-перехода, определяется длиной
диффузии
L
. В первом приближении величина
L
определяет активную
толщину области, из которой рожденные светом носители собираются
n-p-переходом. С длиной диффузии однозначно связано время жизни
неосновных носителей
L D
2
/
, где
D
- коэффициент диффузии.
Современные кремниевые солнечные ФЭП обеспечивают напряже-
ние холостого хода
U
xx
~ 0,5-0,6В при плотности тока короткого замы-
кания
I
k 3
~ 40-45 мА/см. Теоретически коэффициент преобразования
кремниевым элементом энергии солнечного излучения в электрическую
может достигать 22%, реально КПД ФЭП ~ 10-11 %.
Радиационное повреждение СБ
Основной причиной ухудшения характеристик ФЭП под действием
космической радиации является уменьшение времени жизни не основ-
ных носителей,
. При облучении ФЭП в первую очередь меняется ве-
личина
в базовой области. Исходная величина этого параметра обыч-
но превышает несколько микросекунд. В легированном слое время жиз-
ни
, составляющее —10
9
с, падает лишь при высоких потоках облу-
   Он обычно изготавливается
                     ..
                                из пластины кремния с удельным сопро-
тивлением 0,1-100 Ом.см n-или p-типа проводимости. Толщина пласти-
ны колеблется от 100 до 500 мкм. Тонкий (0,1-3 мкм) высоколегирован-
ный слой с проводимостью обратного типа формируется на полирован-
ной фронтальной поверхности пластины. Солнечный свет попадает в
объем прибора сквозь поверхность ФЭП, которая обычно покрывается
просветляющей пленкой.
   Неосновные носители, рожденные в легированном слое, устремля-
ются к n-p -переходу за счет диффузии и дрейфа в электрическом поле.
Носители, образованные светом в базовой области, перемещаются толь-
ко за счет диффузии. Электронно-дырочные пары разделяются n-p -
переходом, и разность потенциалов, возникающая на омических контак-
тах, присоединенных к n- и p- областям ФЭП, обусловливает ток во
внешней цепи.
   Глубина проникновения солнечного света в ФЭП определяется его
спектральным составом, максимум которого приходится, как известно,
на   0,5 мкм. Поскольку поглощение света с длиной волны   1,15
мкм определяется фотоэлектрическим возбуждением носителей, то этот
процесс характеризует распределение генерируемых электронно-
дырочных пар. Большая часть света поглощается за n-p –переходом в
базовой области ФЭП. Сможет ли неосновной носитель преодолеть рас-
стояние от места образования до n-p-перехода, определяется длиной
диффузии L . В первом приближении величина L определяет активную
толщину области, из которой рожденные светом носители собираются
n-p-переходом. С длиной диффузии однозначно связано время жизни
неосновных носителей   L / D , где D - коэффициент диффузии.
                              2

   Современные кремниевые солнечные ФЭП обеспечивают напряже-
ние холостого хода U xx ~ 0,5-0,6В при плотности тока короткого замы-
кания I k 3 ~ 40-45 мА/см. Теоретически коэффициент преобразования
кремниевым элементом энергии солнечного излучения в электрическую
может достигать 22%, реально КПД ФЭП ~ 10-11 %.

                    Радиационное повреждение СБ
   Основной причиной ухудшения характеристик ФЭП под действием
космической радиации является уменьшение времени жизни не основ-
ных носителей,  . При облучении ФЭП в первую очередь меняется ве-
личина  в базовой области. Исходная величина этого параметра обыч-
но превышает несколько микросекунд. В легированном слое время жиз-
ни  , составляющее —10 с, падает лишь при высоких потоках облу-
                         9



                                107