Фильтры, запоминающие, оптоэлектронные и другие устройства - 126 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЮФУ | Ростов-на-Дону

Составители: 

Рубрика: 

ются атомы собственного полупроводника. Эти пары диффундируют к p-
области и разделяются ею. Дырки захватываются p-областью, а электроны
накапливаются в близи p-n-перехода и рекомбинируют. Чем сильнее световой
поток, тем большая мощность выделяется в нагрузке (см. рис.9.11) Для
оценки качества СЭ используется понятие эффективного квантового выхода.
,
где I
кз
– ток короткого замыкания,
N
0
– число квантов, подающих на единицу поверхности СЭ.
С другой стороны ,
где - квантовый выход внутреннего фотоэффекта, определяемый
числом пар электрон-дырка, создаваемых внутри полупроводника каждым
поглощенным квантом;
γ – эффективность собирания носителей показывающая, какая
часть из общего количества пар участвует в создании тока короткого
замыкания. Для современных СЭ из Si U
xx
=0,6 В, I
кз
=45 мА/см
2
. При R
н
оптимальном U
н
=0,42 В, I
н
=33 мА/см
2
.
ВАХ СЭ зависит также от толщины и степени легирования общих
областей p-n-перехода, от формы и места расположения токосъемных
контактов. Обычно N
q
=(10
20
-10
21
) см
-3
, N
а
=(10
16
-10
17
) см
-3
. Внешняя
поверхность покрывается контактной сеткой, занимающей (5-7) % площади,
на тыльной стороне – сплошной проводящий слой. Обычно L
p
=(0,2-0,6) мкм,
L
n
=(100-200) мкм. У серийных СЭ p-n-переход залегает на глубине (0,3-0,6)
мкм. Сетка из Al, покрытого Ti, Pd, Ag, Ni, Sn, Pb. Ширина проводников
сетки (50-100) мкм.
Максимум к.п.д. η зависит от ширины запрещенной зоны
полупроводника (рис.9.53), η максимален у полупроводников с ΔE=(1,1-
1,6)эВ. Наибольшее распространение получил Si, т.к. у СЭ из него достаточно
высокий η (18-19)%. Развитие высокоэффективных СЭ из Si происходит
путем снижения глубины залегания p-n-перехода от (7-10) мкм у первых
образцов до (0,1-0,015) мкм у современных СЭ. Для увеличения площади
используются ребристые структуры (рис.9.54). В этом случае падают потери
на отражение до 10%, а если нанести просветляющее покрытие из Ta
2
O
5
– до
2%. Обычно H = 100 мкм, а = 8 мкм. При этом η=13% (в космосе).
Разработаны СЭ на аморфном Si (α-Si), который получают разложе-
нием соединений Si в высокочастотном разряде в вакууме. Улучшение
свойств α-Si достигается введением (5-50)% атомарного H
2
. Получается
сплав Si с H
2
(Si:H – гидрогенезированный Si). Солнечное излучение
поглощается на глубине (1,5-2) мкм. При изготовлении таких СЭ уменьша-
ется потребление Si в (50-100) раз. Но из-за малой L
p
η не получается
высоким (сильна рекомбинация). Самый высокий η=(3-7)%, U
xx
=0,8 В.
126

Страницы