Солнечный элемент с покрытием из мультикристаллического пористого кремния

PDF файл (Скачать)

№2-2023

https://doi.org/10.53939/15605655/2023_2_6

Диханбаев К.К., Икрамова С.Б., Мырзалы Е.Б., Жайлыбаев И.Т., Төрахмет С.

Аннотация. В данной работе рассматривается кремниевый солнечный элемент с антиотражающим покрытием из пористого мультикристаллического кремния, осажденного методом электрохимического анодирования к n-слою p-n-перехода. Минимум спектр отражения пористого мк-Si с увеличением плотности тока анодизации травления смещается в коротковолновую область, а также границы зерен поверхности мультикристаллического кремния активно пассивируются водородными связями: SiH, SiH2, SiH3. Показаны, что фоточувствительность образцов мк-Si СЭ с пористым мк-Si в коротковолновой области в диапазоне 400-600 нм выше из-за низкого поверхностного отражения по сравнению с исходным образцом. Показано, что использование модифицированного травителя позволило увеличить заводскую эффективность СЭ с 13,5% до 16% благодаря пористости слоя. Показаны выходные параметры полученного солнечного элемента.
Ключевые слова: Кремний, мультикристаллический, пористость, антиотражения, пассивация, плотность тока, анодизации, пропускание света.

Список литературы

1 Gonik M.A. Directional Crystallization of Multicrystalline Silicon in a Melt Convection and Gas Exchange. Izvestiya Vysshikh Zavedenii. // Materialy Electronnoi Tekhniki. (Materials of Electronics Engineering). - 2015. – Vol.18(2). - P. 95-102.
2 R. Bairava Ganesh. Growth and characterization of multicrystalline silicon ingots by directional solidification for solar cell applications./Bairava Ganesh, Birgit Ryningen, Martin Syvertsen, Ivan Saha, Harsham Tathgar, G. Rajeswaran.//Energy Procedia. - 2011. - P. 317-376.
3 K.M. Yeh. High-quality Multicrystalline Silicon growth for solar cells by grain-controlled directional solidification./K.M. Yeh, C.K. Hseih, W.C. Hsu, C.W. Lan. //Progress in Photovoltaics: Research and Applications. - 2010. – Vol.18. - P. 265-271.
4 К.К. Диханбаев, С.М. Манаков, Т.И. Таурбаев. Использование термодиффузии фосфора через слой пористого кремния в кремниевых солнечных элементах.//Сборник трудов Муждународной конференции. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехничекого университета, 2016. - С. 236-237.
5 A. G. Ulyashin, M. Scherff, R. Hussein, R. Job, W. R. Fahrner. “Comparison of Multicrystalline Silicon Surfaces after Wet Chemical Etching and Hydrogen Plasma Treatment: Application for the Heterojunction Solar Cells”//Technical Digest “12th International Photovoltaic Science and Engineering Conference”, June 11th - 15th, 2001, Cheju Island, Korea, p. 209 (2001).
6 A. Hajjaji, A. Rebhi, I. Ka, K. Trabelsi, M. Gaidi, B. Bessais,M.A. El Khakani. Pulsed-laser-deposited lead sulfide nanoparticles based decoration of porous silicon layer as an effective passivation treatment for multicrystalline silicon. //Applied Surface Science. – 2020. – Vol.505. -Р.144590.
7 M. Achref, A. Bessadok, L. Khezami, S, Mokraoui, M. Ben Rabha. Effective surface passivation on multicrystalline silicon using aluminum/porous silicon nanostructures.//Surfaces and Interfaces. - 2020. – Vol. 18. -Р.100391.
8 Shaoyuan Li, Wenhui Ma, Xiuhua Chen, Keqiang Xie, Yuping Li, Xiao He, Xi Yang, Yun Lei. Structure and antireflection properties of SiNWs arrays form mc-Si wafer through Ag-catalyzed chemical etching. // Applied Surface Science. - 2016. – Vol. 369. -P. 232-240.
9 Jianqiang Wang, Fuqiang Zhong, Huan Liu, Lei Zhao, Wenjing Wang, Xixiang Xu, Yongzhe Zhang, Hui Yan. Influence of the textured pyramid size on the performance of silicon heterojunction solar cell. //Solar Energy. -2021. -P. 114-119.
10 E. Osorio, R. Urteaga, L.N. Acquaroli, G. Garcia-Salgado, H. Juarez, R.R. Koropecki. Optimization of porous silicon multilayer as antireflection coatings for solar cells. //Solar energy Materials and Solar Cells. - 2011. -Vol. 95, Issue 11. - P. 3069-3073.

Авторлар туралы мәліметтер
Диханбаев Қ.Қ. – ф.ғ.к. физика және математика атындағы Қазақ ұлттық университетінің доценті. әл-Фараби, Алматы, Қазақстан
e-mail: dksolar2007@gmail.com
Икрамова С.Б – ҚазҰУ радиотехника, электроника, телекоммуникация мамандығының 3 курс докторанты. әл-Фараби, Алматы, Қазақстан
e-mail: saltanat.ikramova@gmail.com
Мырзалы Е.Б – ҚазҰУ күн энергетикасы мамандығының 2 курс магистранты. әл-Фараби, Алматы, Қазақстан
e-mail: erbo.myrzaliev@gmail.com
Жайлыбаев И.Т. – ҚазҰУ күн энергетикасы мамандығының 1 курс магистранты. әл-Фараби, Алматы, Қазақстан e-mail: islambek.zhailybaev2017@gmai.com
Торахмет С – ҚазҰУ күн энергетикасы мамандығының 1 курс магистранты. әл-Фараби, Алматы, Қазақстан e-mail: spondi2000@mail.ru

Сведения об авторах
Диханбаев К.К - канд. физ-мат. наук, доцент, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан e-mail: dksolar2007@gmail.com
Икрамова С.Б - докторант 3 курса, по специальности радиотехника, электроника, телекоммуникация, Казахский национальный университет
им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан e-mail: saltanat.ikramova@gmail.com
Мырзалы Е.Б - магисрант 2 курса, по спецальности солнечная энергетика, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан
e-mail: erbo.myrzaliev@gmail.com
Жайлыбаев И.Т - магистрант 1-курса, по спецальности солнечная энергетика, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан e-mail: islambek.zhailybaev2017@gmai.com
Төрахмет С - магистрант 1-курса, по спецальности солнечная энергетика, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан
e-mail: spondi2000@mail.ru

Information about the authors
Dikhanbaev K.K - Ph.D. physics and mathematics Sciences, Associate Professor, Kazakh National University named after. al-Farabi, Almaty, Kazakhstan
e-mail: dksolar2007@gmail.com
Ikramova S.B - 3rd year doctoral student, majoring in radio engineering, electronics, telecommunications, Kazakh National University. al-Farabi, Almaty, Kazakhstan e-mail: saltanat.ikramova@gmail.com
Myrzaly E.B - 2nd year master's student, majoring in solar energy, Kazakh National University. al-Farabi, Almaty, Kazakhstan e-mail: erbo.myrzaliev@gmail.com
Zhailybaev I.T - 1st-year master's student, majoring in solar energy, Kazakh National University. al-Farabi, Almaty, Kazakhstan
e-mail: islambek.zhailybaev2017@gmai.com
Torakhmet S - 1st year master's student, majoring in solar energy, Kazakh National University. al-Farabi, Almaty, Kazakhstan e-mail: spondi2000@mail.ru