МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ ПОГЛИНАЮЧОЇ ПОВЕРХНІ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ - Kyrysov , I.; Budanov , P. (Машинобудування, 2022)
У статті розглянуті та проаналізовані основні вимоги до тонкоплівкових сонячних елементів: наявність базового шару з більшим показником поглинання оптичного випромінювання; при утворенні гетеропереходу, необхідний відповідний широкозонний шар; забезпечення ефективного збору зарядів шляхом електричного сполучення шарів; надійність омічних контактів. Виявлено основні складності, пов'язані з виробництвом тонких плівок, а саме з теоретичними і практичними труднощами: границі зерен впливають на рекомбінацію, струмоперенесення, дифузію й сегрегацію; існує проблема контактних явищ для структур з декількох матеріалів через необхідність електричного сполучення різних шарів сонячного елемента; точкові дефекти в тонкоплівкових сонячних елементах, недостатньо вивчені. Визначено, що при виготовленні сонячних елементів, важливо оцінити якість кожного з його шарів на етапі нанесення для того, щоб реально уявляти про їх кристалічну структуру, хімічний склад, оптичні й електричні властивості. Відзначається, що при тривалій експлуатації сонячних панелей і сонячних батарей, відбувається значне зниження їх продуктивності, через погіршення основних параметрів: коефіцієнта корисної дії й вихідної потужності. Запропоновано, розглянути дослідження фізичних процесів у структурі напівпровідникового шару сонячного елемента, а також вивчення фізичних властивостей тонких плівок для сонячного елемента, на основі наступних основних методів дослідження: сканувальна зондова (ємнісна) і тунельна мікроскопія (спектроскопія); атомна силова мікроскопія; рентгеноскопія; електронний мікроаналіз; сканувальна електронна мікроскопія; еліпсометрія; спектроскопічна еліпсометрія; електронна оже-спектроскопія; масспектрометрія вторинних іонів; фотолюмінісценція ; сканувальна лазерна мікроскопія Показана також можливість застосування цілого ряду оптичних, електричних, рентгенівських та інших досліджень, для оцінки якості плівок, що становлять структуру сонячного елемента, а також їх використання, для оцінки технологічних процесів при виготовленні сонячного елемента. Обґрунтовано, що застосування описаних методів, сприяє розробці надійних, ефективних і дешевих сонячних елементів, однак очевидно, що жоден метод діагностики, не здатний відбити всю розмаїтість інформації, щодо параметрів тонкоплівкових сонячних елементів.