- •Розділ 7. Нові типи сонячних елементів
- •7.1 Вступ
- •7.2. Арсенід галію
- •7.2.1 Процес виготовлення
- •7.2.2 Фотоелектричні характеристики
- •7.2.3 Аналіз характеристик переходу
- •7.3 Телурид кадмію (CdTe)
- •7.3.1 Процес виготовлення
- •7.3.2 Фотоелектричні характеристики
- •7.3.3 Аналіз характеристик переходу
- •7.4 CdSe, Cu2-хSe і ZnIn2Se4
- •7.5 Фосфід цинку (Zn3p2)
- •7.6. Фосфід індію (InP)
- •7.6.1 Процес виготовлення
- •7.6.2 Фотоелектричні характеристики
- •7.7 Селенід міді та індію (СuInSe2)
- •7.7.1 Процес виготовлення
- •7.7.2 Фотоелектричні характеристики
- •7.8 Оксид міді (Сu20)
- •7.9 Органічні напівпровідники
- •7.10 Напрямки подальших досліджень
7.10 Напрямки подальших досліджень
Фотоелектричні характеристики тонкоплівкових сонячних елементів,
розглянутих в даному розділі, підсумовані в табл. 7.1.
Для отримання досить високого ККД у тонкоплівкових сонячних елементів на основі InP, GaAs, Zn3P2,CdSe i Cu2-xSe будуть потрібні нові розробки і дослідження приладів, пов'язані з оптимізацією конструкції, вдосконаленням технологічного процесу (з метою створення високоякісних плівок з відтворюваними оптоелектронним властивостями), аналізом причин втрат енергії і усуненням або ослабленням впливу факторів, що викликають втрати випромінювання і носіїв заряду.
Що стосується сонячних елементів на основі органічних матеріалів, то необхідно вивчити вплив на їх характеристики складу і концентрації барвників, визначити механізми протікання струму, а також випробувати різні типи конструкцій для того, щоб оцінити можливість отримання елементів з прийнятним ККД. В даний час ці елементи становлять лише дослідницький інтерес.
Використовуючи тонкоплівкові сонячні елементи зі структурами СdТе - СdS і CuInSe2, вже зараз можна створювати модулі, порівнянні по вихідних параметрах з тонко-плівковими сонячними батареями на основі кремнію або Cu2S-CdS. Подальше вдосконалення процесу виготовлення елементів на основі СdТе і CuInSe2 забезпечить отримання елементів великої площі з відтворюваними характеристиками при високому виході придатної продукції. У виробництві сонячних елементів на основі багатокомпонентних сполук, таких, як CuInSe2, слід більш широко використовувати метод пульверизації з наступним піролізом. Необхідне проведення прискорених ресурсних випробувань, результати яких дозволять прогнозувати стабільність елементів на тривалий період. Для тонкоплівкових сонячних елементів повинні бути розроблені захисні матеріали та методи герметизації.
Поряд з уже вивченими і досліджуваними в даний час фотоелектричними матеріалами існує багато екзотичних сполук, які можна використовувати для створення ефективних сонячних елементів. Суажит [66] розділив їх на групи відповідно до ширини забороненої зони і енергією спорідненості до електрону. Серед цих матеріалів можна відзначити наступні (у дужках вказані значення ширини забороненої зони в еВ): β-Zn4Sb3 (1,2), Cd4Sb3 (1,25), β-ZnP (1,33), CdSiAs2 (1,55), ZnSiAs2 (1,75), Bi2S3 (1,3), Sb2S3 (1,7), PbSnS2 (1,05) i WSe2 (1,35).