СОЛНЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к полупроводниковым преобразователям солнечного излучения, которые могут быть использованы в качестве солнечных элементов.
Известен солнечный элемент (см. патент РФ №2242064 «Солнечный элемент», МПК H01L 31/04, опубл. 10.12.2004 г.), содержащий базовую область одного типа проводимости, p-n-переход и контактную гребенку, сильнолегированный слой того же, что и база, типа проводимости и омический контакт на тыльной стороне, причем сильнолегированный слой на тыльной стороне соединен с решеткой, изготовленной из кремния, а омический контакт связан с решеткой и сильнолегированным слоем.
Недостатком известного солнечного элемента является низкий коэффициент полезного действия (КПД).
Наиболее близким является солнечный элемент (см. патент РФ №1246836 «Солнечный элемент», МПК H01L 31/0216, опубл. 10.05.1996 г.), содержащий подложку из полупроводникового материала и металлические контакты, на поверхность подложки нанесена легированная редкоземельными элементами текстурированная пленка сегнетоэлектрика, ось текстуры которой перпендикулярна поверхности подложки.
Недостатками известного солнечного элемента являются низкий КПД и недостаточная устойчивость к механическим и химическим воздействиям.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение КПД и повышение устойчивости к механическим и химическим воздействиям.
Технический результат достигается тем, что солнечный элемент, содержащий подложку и контактный слой, выполнен в виде многослойной гетероструктуры, включающей просветляющий слой, контактный слой, окно, эмиттер, поглощающий слой, барьер, буфер, подложку, при этом в качестве просветляющего слоя используется фианит.
На чертеже представлена схема солнечного элемента.
Солнечный элемент содержит просветляющий слой 1 (фианит), контактный слой 2, окно 3, эмиттер 4, поглощающий слой 5, барьер 6, буфер 7, подложку 8.
Солнечный элемент работает следующим образом. Излучение попадает на поверхность элемента, при прохождении слоев оно поглощается различными слоями в разных частях спектра. За счет свойств используемого фианита просветляющий слой позволяет снизить коэффициент отражения, а остальные слои гетероструктуры служат для поглощения излучения в широком спектральном диапазоне.
Использование фианита в качестве просветляющего слоя обусловлено следующими обстоятельствами:
- фианит обладает широким спектральным диапазоном пропускания излучения (0,23-7,5 мкм.). При этом его оптические свойства позволяют реализовать близкое к идеальному просветляющее покрытие применительно к гетероструктурам (InGaAs структурам) в указанном спектральном диапазоне и увеличить КПД вплоть до 34%;
- фианит обладает чрезвычайно высокой твердостью и химической устойчивостью, что обеспечивает механическую защиту от абразивных свойств пыли и иных экологических факторов
На основе заявленных гетероструктур изготовлены образцы солнечных элементов.
Использование просветляющих слоев из фианита одновременно улучшает оптические характеристики солнечных элементов, увеличивая КПД, а также его эксплуатационные характеристики (механическую и химическую стойкость).