"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Новые технологические подходы к созданию текстур и согласованию термического расширения в дизайне высокоэффективных кремниевых солнечных фотопреобразователей
Переводная версия: 10.1134/S1063782618130134
Никитин С.Е.1, Бобыль А.В.1,2, Авезова Н.Р.3, Теруков Е.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт НПО ”Физика−Солнце“ Академии наук Республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан
Email: nikitin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 18 июня 2018 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 1969 г.

Рассмотрены причины отказов высокоэффективных кремниевых солнечных фотопреобразователей. Около 30% отказов происходит из-за образования трещин в кремниевых пластинах и электродах. Механические напряжения, приводящие к образованию трещин, связаны с пирамидальной геометрией текстуры и разностью теплового расширения материалов конструкции. Описана новая методика текстурирования кремния, где функцию зародышей текстуры выполняют преципитаты SiOx, что позволяет получать поверхность состоящую из вогнутых сфероидов cубмикронных размеров, резко уменьшающую отражение в области длин волн 330-550 нм. Предложен способ согласования теплового расширения элементов конструкции фотопреобразователей с использованием согласующих слоев железоникелевых сплавов, что дает существенное уменьшение вероятности отказов по механизму образования трещин в кремниевых пластинах и отслаивания электродов.
  1. M. Taguchi, A. Yano, S. Tohoda, K. Matsuyama, Y. Nakamura, T. Nishiwaki, K. Fujita, E. Maruyama. IEEE J. Photovolt., 4, 96 (2014)
  2. J. Kegel, H. Angermann, U. Sturzebecher, E. Conrad, M. Mews, L. Korte, B. Stegemann. Appl. Surf. Sci., 301, 56 (2014)
  3. S. Kasap, P. Capper (eds). Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials, Springer International Publishing AG 2017
  4. A. Green, Y. Hishikawa, W. Warta, E.D. Dunlop, D.H. Levi,   J. Hohl-Ebinger,  A.W.Y. Ho-Baillie. Prog. Photovolt. Res. Appl., 25, 668 (2017)
  5. ITRPV, 8th edn (September, 2017). http://www.semi.org/sites/ semi.org/files/docs/ITRPV\_2014\_Roadmap \_Revision1\_ 140324.pdf
  6. M. Kontges, S. Kurtz, U. Jahn, K.A. Berger, K. Kato, H. Liu, T. Friesen, M. Van Iseghem. Review of Failures of Photovoltaic Modules. Report IEA-PVPS T13-01:2014
  7. L. Forbes. Solar Energy, 86, 319 (2012)
  8. M. Edwards, S. Bowden, U. Das, M. Burrows. Solar Energy Mater. \& Solar Cells, 92, 1373 (2008)
  9. [M. Moreno, D. Murias, J. Marti nez, C. Reyes-Betanzo, A. Torres, R. Ambrosio, P. Rosales, P. Roca i Cabarrocas, M. Escobar. Solar Energy, 101, 182 (2014)
  10. A. Buchler, A. Beinert, S. Kluska, V. Haueisen, P. Romer, F.D. Heinz, M. Glatthaar, M. Schubert. Energy Procedia, 124, 18 (2017)
  11. J. Rion, Y. Leterrier, J.-A.E. Mеnson. J.-M. Blairon. Composites: Pt A, 40, 1167 (2009)
  12. M.T. Zarmai, N.N. Ekere, C.F. Oduoza, E.H. Amalu. Appl. Energy, 154, 173 (2015)
  13. T. Aoyama, M. Aoki, I. Sumita, Y. Yoshino1, Y. Ohshita, A. Ogura. Jpn. J. Appl. Phys., 56, 102302 (2017)
  14. arXiv:1801.04245v1 [physics.app-ph] 12 Jan 2018 site:export.arxiv.org
  15. H. Angermann, A. Laades, U. Sturzebecher, E. Conrad, C. Klimm, T.F. Schulze, K. Jacob, A. Lawerenz, L. Korte. Sol. St. Phenomena, 187, 349 (2012)
  16. Y. Han, X. Yu, D. Wang, D. Yang. J. Nanomaterials, 716012, 5 (2013)
  17. [A.K. Chu, J.S. Wang, Z.Y. Tsai, C.K. Lee. Sol. Energy Mater. \& Solar Cells, 93, 1276 (2009)
  18. В.Н. Вербицкий, И.Е. Панайотти, С.Е. Никитин, А.В. Бобыль, Г.Г. Шелопин, Д.А. Андроников, А.С. Абрамов, А.В. Саченко, Е.И. Теруков. Письма ЖТФ, 43 (17), 3 (2017)
  19. A. Borghesi, B. Pivac, A. Sassella, A. Stella. J. Appl. Phys., 77, 4169 (1995)
  20. J.D. Murphy, R.E. McGuire, K. Bothe, V.V. Voronkov, R.J. Falster. Solar Energy Mater. \& Solar Cells, 120, 402 (2014)
  21. С.Е. Никитин, Е.Е. Терукова, А.В Нащекин, А.В Бобыль. Патент РФ N 2600076
  22. С.Е. Никитин, Е.Е. Терукова, А.В. Нащекин, А.В. Бобыль, И.Н. Трапезникова, В.Н. Вербицкий. ФТП, 51 (1), 105 (2017)
  23. А.И. Курносов, В.В. Юдин. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (М., Высш. шк., 1986) гл. 7, с. 118
  24. A. Kazor, R. Gwilliam, Ian W. Boyd. Appl. Phys. Lett., 65, 412 (1994)
  25. Zh. Cui, J.M. Madsen, Ch.G. Takoudis. J. Appl. Phys., 87, 8181 (2000)
  26. J.R. Wilson, M.E. Levis. Nature, 206, 1350 (1965)
  27. C.Е. Никитин, А.В. Бобыль, Г.А. Иванов, Е.И. Теруков. Патент РФ N 172396
  28. В.Б. Арзамасов, А.Н. Волчков и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов (М., Издательский центр "Академия", 2007). 
  29. А. Парфенов. Технологии в электронной промышленности, N 2 (2008) (http://tech-e.ru/2008\_2\_46.php)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.