<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Computational nanotechnology</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Computational nanotechnology</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Computational nanotechnology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2313-223X</issn><issn publication-format="electronic">2587-9693</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">YUR-VAK</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">350200</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.33693/2313-223X-2025-12-3-191-202</article-id><article-id pub-id-type="edn">BVKCFA</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Study of electrophysical properties of a solar cell with nano-hetera junctions on a non-crystalline silicon substrate</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Исследование электрофизических свойств солнечного элемента с наногетеропереходами на некристаллической кремниевой подложке</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0007-4952-1842</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Imamov</surname><given-names>Erkin Z.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Имамов</surname><given-names>Эркин Зуннунович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="UZ">Uzbekistan</country></address><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Phys.-Math.), Professor, Department of Physics</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>доктор физико-математических наук, профессор, кафедра физики</p></bio><email>erkinimamov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7443-4766</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Muminov</surname><given-names>Ramizulla A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Муминов</surname><given-names>Рамизулла Абдуллаевич</given-names></name></name-alternatives><address><country country="UZ">Uzbekistan</country></address><bio xml:lang="en"><p>Academician, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Professor, Physicotechnical Institute</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>академик, доктор физико-математических наук, профессор, Физико-технический институт</p></bio><email>detector@uzsci.net</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-0849-2092</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Karimov</surname><given-names>Khasan N.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Каримов</surname><given-names>Хасан Нарзуллаевич</given-names></name></name-alternatives><address><country country="UZ">Uzbekistan</country></address><bio xml:lang="en"><p>senior lecturer, Department of Physics</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>старший преподаватель, кафедра физики</p></bio><email>karimov@tuit.uz</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1543-2944</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Imamov</surname><given-names>Aziz E.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Имамов</surname><given-names>Азиз Эркинович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="UZ">Uzbekistan</country></address><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sci. (Law), Associate Professor, associate professor, Department of State Legal Sciences and Protection of Human Rights</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат юридических наук, доцент, доцент кафедры государственно-правовых наук и защиты прав человека</p></bio><email>azizimamov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi (TUIT) of the Ministry of Digital Technologies of the Republic of Uzbekistan</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Ташкентский университет информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразмий (ТУИТ) Министерства цифровых технологий Республики Узбекистан</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Scientific and Production Association “Physics-Sun” of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Научно-производственное объединение «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff3"><aff><institution xml:lang="en">Academy of the Ministry of Internal Affairs of the Republic of Uzbekistan</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Академия Министерства внутренних дел Республики Узбекистан</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-11-02" publication-format="electronic"><day>02</day><month>11</month><year>2025</year></pub-date><volume>12</volume><issue>3</issue><fpage>191</fpage><lpage>202</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-11-07"><day>07</day><month>11</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Yur-VAK</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Юр-ВАК</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Yur-VAK</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Юр-ВАК</copyright-holder><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://www.urvak.ru/contacts/</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rcsi.science/2313-223X/article/view/350200">https://journals.rcsi.science/2313-223X/article/view/350200</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The electro-optical properties of materials included in the solar cell based on non-crystalline technical silicon have been investigated. It has been determined to what extent they are suitable as effective components of a nano-hetero-junction for converting radiation energy into electricity. The main factors that prevented the active use of technical silicon have been determined:<bold> </bold>the absence of free current carriers, weak electrical conductivity, a high degree of structurelessness, and the presence of a sufficiently high concentration of deep LDES – local defect energy states. It has been concluded that electrons in these deep states can contribute (and this is very important!) to the emergence of a nano-scale electric contact field. The special advantages of non-crystalline silicon with a rich LDES content as an effective material for a solar cell have also been revealed. It has been noted that these qualities of non-crystalline silicon, however, manifest themselves in the nanosized state only in combination with nano-crystalline lead chalcogenides PbX, where X can also be sulfur (S), selenium (Se) and tellurium (Te). An important conclusion of the work is also that similar positive transformative electro physical properties are characteristic of many semiconductors in the nano-sized state, if the energy spectrum of their electrons is similar to the spectrum in the nano-sized intrinsic crystalline semiconductor. It is proven that this contact field is formed due to the self-organizing growth of “islands” – crystalline nano-inclusions of PbX in places where с-PbX itself naturally finds a silicon nano-crystallite (с-Si) with a virtually identical crystalline structure (this is the peculiarity of self-organizing growth!) with the subsequent formation of ⟨с-Si::с-PbX⟩ – a nano-hetero-junction. The contact field parameters are calculated; the number <italic>N</italic> of electrons forming the contact field is determined; a numerical analysis of the electro physical parameters of the nano-hetero-junction is carried out.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Исследованы электрооптические свойства материалов, входящих в состав солнечного элемента на основе некристаллического технического кремния. Определены, в какой мере они в качестве эффективных компонент наногетероперехода пригодны для преобразования энергии излучения в электричество. Определены основные факторы, препятствовавшие активному использованию технического кремния: отсутствие свободных носителей тока, слабая электропроводность, высокая степень бесструктурности, наличие достаточно большой концентрации глубоких LDES – локальных дефектных энергетических состояний. Сделан вывод о том, что электроны в этих глубоких состояниях могут способствовать (и это весьма важно!) возникновению наномасштабного электрического контактного поля. Выявлены также особые преимущества именно некристаллического кремния с богатым содержанием LDES в качестве эффективного материала для солнечного элемента. Отмечено, что эти качества некристаллического кремния, однако, проявляются в наноразмерном состоянии только в сочетании с нанокристаллическими халькогенидами свинца PbX, где X может быть также серой (S), селеном (Se) и теллуром (Te). Важным выводом работы является также то, что подобные положительные преобразующие электрофизические свойства характерны для многих полупроводников в нано-размерном состоянии, если энергетический спектр их электронов подобен спектру в нано-размерном собственном кристаллическом полупроводнике. Доказано, что данное контактное поле формируется за счет самоорганизующегося роста «островков» – кристаллических нано-включений PbX в местах, где сам c-PbX естественным образом находит кремниевый нанокристаллит (c-Si) с практически идентичной кристаллической структурой (в этом и заключается особенность самоорганизующегося роста!) с последующим образованием ⟨c-Si::c-PbX⟩ – наногетероперехода. Рассчитаны параметры контактного поля; определено число N электронов, формирующих контактное поле; проведен численный анализ электрофизических параметров наногетероперехода.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>non-crystalline silicon</kwd><kwd>electro-physical properties</kwd><kwd>solar cell</kwd><kwd>contact field</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>некристаллический кремний</kwd><kwd>электрофизические свойства</kwd><kwd>солнечный элемент</kwd><kwd>контактное поле</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mott N., Davis E. Electronic processes in non-crystalline substances. Moscow: Mir, 1974.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы некристаллических веществах. М.: Мир, 1974.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ziman J. Principles of solid state theory. Moscow: Mir, 1966.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1966.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Gubanov A.I. Quantum-electron theory of amorphous and liquid semiconductors. Moscow: USSR Academy of Sciences Publishing House, 1961.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Губанов А.И. Квантовоэлектроннаятеория аморфных и жидких полупроводников. М.: Изд-во АН СССР, 1961.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Springholz G., Bauer G. Molecular beam epitaxy of IV–VI hetero- and nano-structures. Phys. stat. sol. (b). 2007. Vol. 244. No. 8. Pp. 2752–2767.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Springholz G., Bauer G. Molecular beam epitaxy of IV–VI hetero-and nano-structures // Phys. Stat. Sol. (b). 2007. Vol. 244. No. 8. Pp. 2752–2767.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Schaller R.D., Klimov V.I. Phys. Rev. Lett. 2004. No. 92. P. 186601.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Schaller R.D., Klimov V.I. // Phys. Rev. Lett. 2004. No. 92. P. 186601.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Schaller R.D., Petruska M.A., Klimov V.I. Appl. Phys. Lett. 2005. No. 87. 253102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Schaller R.D., Petruska M.A., Klimov V.I. // Appl. Phys. Lett. 2005. No. 87. 253102.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Klimov V. J. Phys. Chem. B. 2006. No. 110. Pp. 16827–16845.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Klimov V. // J. Phys. Chem. B. 2006. No. 110. Pp. 16827–16845.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Schaller R.D., Sykora M., Pietryga J.M., Klimov V.I. Nano Lett. 2006. Vol. 6. No. 3. Pp. 424–429.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Schaller R.D., Sykora M., Pietryga J.M., Klimov V.I. // Nano Lett. 2006. Vol. 6. No. 3. Pp. 424–429.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Stancu V., Pentia E., Goldenblum A. et al. Romanian Journal of Information Science and Technology. 2007. Vol. 10. No. 1. Рp. 53–66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Stancu V., Pentia E., Goldenblum A. et al. // Romanian Journal of Information Science and Technology. 2007. Vol. 10. No. 1. Рp. 53–66.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Imamov E.Z., Dzhalalov T.A., Muminov R.A. Electrophysical properties of the “nano-object–semiconductor” new contact structure. Technical Physics. 2015. Vol. 60. No. 5. Pp. 740–745.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Imamov E.Z., Dzhalalov T.A., Muminov R.A. Electrophysical properties of the “nano-object–semiconductor” new contact structure // Technical Physics. 2015. Vol. 60. No. 5. Pp. 740–745.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Dzhalalov T.A., Porter L.M., Imamov E.Z., Muminov R.A. Theory of the electrostatic field in nanoscale p-n junctions. UzJPh – Uzbek Journal of Physics. 2015. Vol. 17. No. 3. Pp. 131–139.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Джалалов Т.А., Портер Л.M., Имамов Э.З., Муминов Р.А. Теория электростатического поля в наноразмерных p-n-переходах // UzJPh-Uzbek Journal of Physics. 2015. Т. 17. № 3. С. 131–139.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Imamov E.Z., Jalalov T.A., Muminov R.A., Rakhimov H.Kh. The theoretical model of new contact structure “nanoobject-semicondactor”. Computational Nanotechnology. 2015. № 4. Рр. 58–63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Imamov E.Z., Jalalov T.A., Muminov R.A., Rakhimov H.Kh. The theoretical model of new contact structure “nanoobject-semicondactor” // Computational Nanotechnology. 2015. № 4. Рр. 58–63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
