СОЗДАТЬ И ИССЛЕДОВАТЬ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Аннотация

. Развитие полупроводниковой фотоэнергетики в Казахстане, как страны, занимающей по потенциалу солнечной энергии одно из ведущих мест в мире и обладающей значительными запасами необходимого сырья, является безусловно актуальным. Важную роль в преобразовании солнечной энергии в электрическую энергию должны сыграть полупроводниковые солнечные элементы. Однако, чтобы они могли конкурировать с другими способами получения энергии, необходимо повысить эффективность их работы и снизить стоимость. Одними из способов повышения эффективности СЭ используют как текстурирование поверхности кремния, так и использование различных антиотражающих покрытий из металлооксидных полупроводников. Текстурирование фронтальной поверхности солнечного элемента позволяет снизить отражение с 35% до 11%. С целью еще большего уменьшения этих потерь, на рабочую поверхность солнечных элементов наносятся антиотражающие покрытия, которые позволяют достичь максимального поглощения падающего солнечного излучения и снизить отражение в спектральном диапазоне работы кремниевых солнечных элементов. Расширение спектрального интервала солнечного света, используемого в фотопреобразователях – физически ясный и теоретически перспективный путь. Легирование оксидами редкоземельных элементов пленок ZnO – одна из возможностей, которая способствует расширению рабочей области солнечного спектра, высокой прозрачности покрытий, химической и термической стойкости и оптимальному показателю преломления.

Одним из важных направлений современной энергетики является широкое использование солнечного излучения. Важную роль в преобразовании солнечной энергии в электрическую должны сыграть полупроводниковые солнечные элементы. Однако, чтобы они могли конкурировать с другими способами получения, необходимо повысить эффективность их работы и снизить стоимость. Широкие возможности в этой области представляют антиотражающие слои, которые позволяют снизить отражение в спектральном диапазоне работы кремниевых солнечных элементов (СЭ) и достичь максимального поглощения падающего солнечного излучения. Актуальной становится задача получения тонких нано-размерных слоев оксидов различных металлов, нанесенных на поверхность полупроводниковой пластины. Современные методы получения тонких пленок являются не только инструментом для их нанесения, но и методами, которые позволяют формировать состав, структуру и свойства пленок, придавая им тем самым свойства, качественно отличающиеся от свойств исходного материала.

Среди материалов для антиотражающих покрытий кремниевых СЭ выгодно выделяются оксиды редкоземельных элементов, которые обладают высокой прозрачностью в рабочей области спектра, химической и термической стойкостью и имеют оптимальный для этих целей показатель преломления.