МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ ПОГЛИНАЮЧОЇ ПОВЕРХНІ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Анотація

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.