Сверхтонкие высокоэффективные солнечные элементы на гетероструктурах AIIIBV/Ge для космического применения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведен анализ перспектив создания сверхтонких, легких и высокоэффективных солнечных элементов на гетероструктурах  AIIIBV/Ge. Обсуждаются технологические проблемы и перспективы различных вариантов. В качестве наиболее перспективного метода предлагается использовать химическое утонение гетероструктур  AIIIBV/Ge с применением временного технологического носителя. Выращенный на германиевой подложке солнечный элемент с контактной сеткой, просветляющим покрытием и защитным от радиации стеклом, но без тыльного металлического контакта, приклеивается лицевой стороной на технологический носитель. Далее Ge-подложка травится до нужной толщины и создается тыльный контакт, а носитель удаляется нагреванием. Данная методика позволяет утонять Ge-подложку до нескольких десятков микрон и существенно увеличить процент выхода годных приборов практически без риска разрушить герероструктуру. Измерение вольтамперных характеристик утоненного солнечного элемента показали, что для наземного спектра значения параметров утоненного образца совпадают с исходными значениями. Напряжение холостого хода составляет 2,67 В, плотность тока 14 мА/см2. Это открывает возможность создания высокоэффективных тонких и легких солнечных элементов для космических батарей на основе массово производимых в настоящее время гетероструктур - AIIIBV/Ge.

Об авторах

Александр Иванович Никифоров

Институт физики полупроводников СО РАН им. А.В. Ржанова

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikif@isp.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-0583-0508
SPIN-код: 6815-6777

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией

Новосибирск, Россия

Николай Андреевич Паханов

Институт физики полупроводников СО РАН им. А.В. Ржанова

Email: pakhanov@isp.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-3999-5231

кандидат физико-математических наук, ведущий инженер

Новосибирск, Россия

Олег Петрович Пчеляков

Институт физики полупроводников СО РАН им. А.В. Ржанова

Email: pch@isp.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-0520-5905

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом

Новосибирск, Россия

Александр Васильевич Латышев

Институт физики полупроводников СО РАН им. А.В. Ржанова

Email: latyshev@isp.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-4016-593X

доктор физико-математических наук, академик РАН, директор

Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. Bett A.W., Philipps S.P., Essig S. et al. Overview about technology perspectives for high efficiency solar cells for space and terrestial applications. 28th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition., Paris, France, 2013. https://doi.org/10.4229/28thEUPVSEC 2013-1AP.1.1
  2. Youtsey C., Adams J., Chan R. et al. Epitaxial Lift-Off of Large-Area GaAs Thin-Film Multi-Junction Solar Cell. // CS MANTECH Conference, April 23rd — 26th, 2012, Boston, Massachusetts, USA.
  3. Strobl GFX, Ebel L, Fuhrmann D. et al. Development of lightweight space solar cells with 30 % efficiency at end-of-life. IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference (PVSC). Denver, CO, USA, 2014:3595–3600. https://doi.org/10.1109/PVSC.2014.6924884
  4. Pakhanov NA, Pchelyakov OP, Vladimirov VM. Superthin solar cells based on AIIIBV/ Ge heterostructures. Avtometriya. 2017;6:106–110. (In Russ.) https://doi.org/10.15372/AUT20170613
  5. Nitto Denko Corporation. Press Release. Available from: https://www.nitto.com/eu/en/press/2017/ (accessed: 10.04.2023)
  6. Kagawa S, Mikawa T, Kaneda T. Chemical Etching of Germanium with H3PO4–H2O2–H2O Solution. Japanese Journal of Applied Physics. 1982;21(11R):1616. https://doi.org/10.1143/JJAP.21.1616

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).