Полупроводниковые структуры для мембранных кремниевых фотоэлектрических преобразователей

• Автор: Максимов, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРЕМНИЕВЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ

1.1 Зарубежные и отечественные фотопреобразователи для солнечных батарей

1.2 Технологические решения

1.3 Методы контроля электрических параметров солнечных элементов

1.4 Технологические решения, направленные на снижение отражения света

1.5 Выводы по главе

2 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУР ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1 Методика определения рекомбинационных параметров кремниевых структур солнечных элементов
2.2 Определение тока короткого замыкания солнечных элементов по измерению спектральной амперваттной чувствительности
2.3 Анализ чувствительности солнечных элементов в ультрафиолетовой области спектра
2.4 Методика и программа для оптимизации параметров многослойных антиотражающих покрытий и структур солнечных элементов
2.5 Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДИК КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР ДЛЯ КРЕМНИЕВЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1 Анизотропное травление и изготовление экспериментальных мембранных образцов структур солнечных элементов на пластинах кремния с ориентацией 0
3.2 Прецизионная регулировка толщины диффузионного слоя
элементов солнечных батарей
3.3 Оптимизация топологии металлизации солнечных элементов
3.4 Стенд для измерения спектральной зависимости тока короткого
замыкания солнечных элементов
3.5 Контроль механических напряжений в элементах солнечных батарей
и полупроводниковых структурах
3.6 Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
АЛМАЗОПОДОБНЫХ ПЛЕНОК В КАЧЕСТВЕ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ И ЗАЩИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
4.1 Получение АПП и исследование их электрофизических параметров
4.2 Исследование возможности применения АПП в технологии
изготовления СЭ
4.3 Влияние облучения на свойства алмазоподобных пленок и
солнечных элементов, покрытых алмазоподобными пленками
4.4 Выводы но главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Первый солнечный элемент (СЭ) был создан Чапеном, Фуллером и Пирсоном в г. Впоследствии Рейнольдс и др. СЭ на сульфиде кадмия. Широкое практическое использование для энергетических целей солнечных батарей (СБ) началось с запуском в году искусственных спутников Земли - советского «Спутник-3» и американского «Авангард-1». С этого времени вот уже более лет полупроводниковые СБ являются основным источником энергоснабжения космических аппаратов и больших орбитальных станций. Электропитание бортовой аппаратуры обеспечивается СБ и буферным источником питания. Мощность СБ зависит от технологии изготовления элементов и того, насколько рационально они размещены. Чем больше размах развертываемой в космосе панели СБ, тем больше мощность системы электропитания. В современных аппаратах размах панели СБ составляет от до м. Совершенствование энерго-массовых характеристик систем энергоснабжения космических аппаратов, основанных на фотопреобразовании солнечной энергии в электрическую, являлось актуальной научно-технической задачей в течение всего времени существования практической космонавтики, так как непосредственно влияло на эффективность применения космических средств. СЭ, снижения веса СБ и уменьшения деградационных потерь в течение срока активного существования летательных аппаратов и спутников [2]. Таким образом, возникает ряд задач, в том числе и конструкторско-технологического характера. Увеличение чувствительности СЭ в ультрафиолетовой области спектра и повышение радиационной стойкости возможно, во-первых, за счет уменьшения глубины залегания р-п-перехода, во-вторых, за счет уменьшения толщины самого СЭ. Это же позволит одновременно значительно снизить массу СБ. Реализация этих задач требует создания методики комплексного контроля параметров как уже готовых СЭ, так и на различных этапах технологического процесса их изготовления, а главное - требуется усовершенствование технологии изготовления структур для таких СЭ. Разработка технологии изготовления мембранных полупроводниковых структур для использования в СЭ космического назначения. АПП) в технологии изготовления СЭ в качестве просветляющих и защитных покрытий. Разработана методика и аппаратура, позволяющая определять основные параметры СЭ (ток короткого замыкания 1КЗ, напряжение холостого хода ихх, напряжение и ток, соответствующие максимальной отдаваемой мощности 1макс. СЭ - металлизационная система» и др. НПО «КВАНТ» при разработке СБ космического назначения с улучшенными масс-энергетическими характеристиками «мембранные» структуры СЭ на основе монокристаллического кремния. Конструкция и технология «мембранных» структур СЭ на основе монокристаллического кремния. Результаты исследований параметров алмазоподобиых пленок и выводы о возможности их использования в качестве антиотражающих и защитных покрытий СЭ. Развитие солнечной энергетики обусловлено как проблемами истощения природных ресурсов и ухудшения экологической обстановки на Земле, так и высокими темпами освоения космического пространства. Существует широкий спектр конструкций СЭ и материалов для их изготовления. Технологии кремния для солнечной энергетики и методы получения слитков и пластин кремния для солнечных батарей были проанализированы в обзорах российских ученых [3, 4]. Сегодня для изготовления СЭ применяют монокристаллический кремний, выращенный по методу Чохральского, методом бестигельной зонной плавки [5]; поликристаллический кремний, баАБ на подложке бе, Си1пба5е2, СсГГе и другие материалы [6]. Существует достаточно большое количество фирм, специализирующихся на изготовлении фотоэлектрических преобразователей. В табл. СЭ.