Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 5 » Статья стр. 783
<<<>>>
Трехкаскадный InGaP/GaAs/Ge фотоэлектрический преобразователь с утоненной германиевой подложкой
Путято М.А.1, Преображенский В.В.1, Семягин Б.Р.1, Протасевич Н.В.1, Чистохин И.Б.1, Петрушков М.О.1, Емельянов Е.А.1, Васев А.В.1, Скачков А.Ф.2, Олейник В.В.2, Янчур С.В.3, Дрондин А.В.3
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Акционерное общество "Сатурн", Краснодар, Россия
3Государственный научный центр «Центр Келдыша», Москва, Россия
Email: puma@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 26 января 2024 г.
В окончательной редакции: 13 марта 2024 г.
Принята к печати: 25 марта 2024 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2024 г.
PDF версия
Обсуждены проблемы создания легких гибких InGaP/GaAs/Ge фотоэлектрических преобразователей с утоненной германиевой подложкой. Рассмотрены подходы к их решению. На базе стандартного фотоэлектрического преобразователя с форм-фактором 40x80 mm и стеклом радиационной защиты толщиной 120 μm реализована конструкция легкого гибкого солнечного элемента с подложкой Ge, утоненной до ~10 μm. Удельный вес экспериментальных образцов ~ 0.6 kg/m2, предельный радиус изгиба - ~ 54 mm. Для спектра AM0 и температуры 28oC эффективность преобразования составляет 27.6% при факторе заполнения ~ 83.8%. Пассивация поверхности утоненной подложки германия путем осаждения атомов кремния в количестве нескольких атомных слоев при температуре ниже 80oC снижает рекомбинационные потери преобразователя. Ключевые слова: космические солнечные элементы, массогабаритные характеристики, тонкие солнечные элементы, проблемы создания тонких солнечных элементов.
  1. А. Казанцев А.М. Ерошенко, Л.А. Бабкина, А.В. Лопатин. Ракетно-космическая техника, 5 (37), 121 (2021). DOI: 10.26732/j.st.2021.3.01 [Z.A. Kazantsev, A.M. Eroshenko, L.A. Babkina, A.V. Lopatin. Spacecrafts Technol., 5 (3), 121 (2021). DOI: 10.26732/j.st.2021.3.01]
  2. М.В. Рябцева, А.А. Лебедев, А.А. Наумова, А.М. Болотин, Н.Т. Вагапова, П.Г. Черенков. Инженерный журнал: наука и инновации, 3, 1 (2022). DOI: 10.18698/2308-6033-2022-3-2162
  3. А.В. Дрондин, А.М. Протасов, А.В. Семенкин, А.А. Шевдин, С.В. Янчур. Космонавтика и ракетостроение, 6 (123), 105 (2021)
  4. Е.В. Слыщенко, А.А. Наумова, А.А. Лебедев, М.А. Генали, Н.Т. Вагапова, Б.В. Жалнин. Сибирский журнал науки и технологий, 19 (2), 308 (2018). DOI: 10.31772/2587-6066-2018-19-2-308-324
  5. D. Shahrjerdi, S.W. Bedell, C. Bayram, C.C. Lubguban, K. Fogel, P. Lauro, J.A. Ott, M. Hopstaken, M. Gayness, D. Sadana. Adv. Energy Mater., 3 (5), 566 (2012). DOI: 10.1002/aenm.201200827
  6. G.F.X. Strobl, L. Ebel, D. Fuhrmann, W. Guter, R. Kern, V. Khorenko, W. Kostler, M. Meusel. Proc. IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference (Denver, CO, USA, 2014), 3595-36002014, DOI: 10.1109/PVSC.2014.6924884
  7. Н.А. Паханов, В.М. Андреев, М.З. Шварц, О.П. Пчеляков. Автометрия, 54 (2), 93 (2018). DOI: 10.15372/AUT20180211
  8. THE AIR FORCE RESEARCH LABORATORY. Электронный ресурс. Режим доступа: https://afresearchlab.com/technology/space-vehicle/roll-out-solar-arrays (дата обращения: 05.07.2023)
  9. MicroLink Devices. Электронный ресурс. Режим доступа: http://mldevices.com/index.php/news?start=4 от 24 октября 2017 года (дата обращения: 05.07.2023)
  10. Sharp Energy Solutions Corporation (SESJ). Электронный ресурс. Режим доступа: https://global.sharp/solar/en/high-efficiency/ (дата обращения: 05.07.2023)
  11. J. Schon, M.M. Gunther, W. Bissels, P. Mulder, R.H. van Leest, N. Gruginskie, E. Vlieg, D. Chojniak, D. Lackner. Progr. Photovoltaics: Res. Appl., 30 (8), 1003 (2022). DOI: 10.1002/pip.3542
  12. А.Ф. Скачков, автореф. канд. т.н. дисс. ("Южно-Российский гос. политех. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова", Новочеркасск, 2021)
  13. С.А. Минтаиров, автореф. канд. ф-м.н. дисс. (ФТИ РАН им. А.Ф. Иоффе, СПб., 2015)
  14. А.В. Малевская, Н.Д. Ильинская, Ю.М. Задиранов, А.А. Блохин, Д.А. Малевский, П.В. Покровский. ЖТФ, 92 (1), 108 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.01.51860.220-21. [A.V. Malevskaya, N.D. Il'inskaya, Yu.M. Zadiranov, A.A. Blokhin, D.A. Malevskii, P.V. Pokrovskii. Tech. Phys., 67 (1), 82 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.01.52537.210-21]
  15. N.F. Pakhanov, M.Z. Shvarts. SSRN: https://ssrn.com/ abstract=4409073 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4409073
  16. Н.А. Паханов, О.П. Пчеляков, В.М. Владимиров. Автометрия, 53 (6), 106 (2017). DOI: 10.15372/AUT20170613
  17. I. Lombardero, M. Ochoa, N. Miyashita, Yo. Okada, C. Algora. Prog. Photovolt. Res. Appl., 28 (11), 1097 (2020). DOI: 10.1002/pip.3281
  18. C. Colin, A. Jaouad, M. Darnon, M. De Lafontaine, M. Volatier, A. Boucherif, R. Ares, S. Fafard, V. Aimez. AIP Conf. Proceed., 1881, 040001-1 (2017). DOI: 10.1063/1.5001423
  19. AZUR SPACE Solar Power. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.azurspace.com/images/products/ 0004148-00-01_DB_GBK_80.m.pdf (дата обращения: 05.07.2023)
  20. CESI SpA. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.cesi.it/app/uploads/2020/03/Datasheet-CTJ30-Thin.pdf. (дата обращения: 05.07.2023)
  21. B. De Jaeger, R. Bonzom, F. Leys, O. Richard, J. Van Steenbergen, G. Winderickx, E. Van Moorhem, G. Raskin, F. Letertre, T. Billon, M. Meuris, M. Heyns. Microelectron. Eng., 80, 6, (2005). DOI: 10.1109/ESSDER.2004.1356521
  22. J. Liu, L. Gu, N. Cui, S. Bai, S. Liu, Q. Xu, Y. Qin, R. Yang, F. Zhou. Nanoscale Res. Lett., 14, 1 (2019)
  23. B. Vincent, R. Loo, W. Vandervorst, J. Delmotte, B. Douhard, V.K. Valev, M. Vanbel, T. Verbiest, J. Rip, B. Brijs, T. Conard, C. Claypool, S. Takeuchi, S. Zaima, J. Mitard, B. De Jaeger, J. Dekoster, M. Caymax. Solid-State Electron., 60 (1), 116 (2011). DOI: 10.1016/J.SSE.2011.01.049
  24. T. Nagashima, K. Hokoi, K. Okumura, M. Yamaguchi. IEEE 4th World Conf. Photovoltaic Energy Conf., 656 (2006). DOI: 10.1109/WCPEC.2006.279540
  25. N.E. Posthuma, J. van der Heide, G. Flamand, J. Poortmans. IEEE Transactions Electron Devices, 54 (5), 1210 (2007). DOI: 10.1109/TED.2007.894610
  26. V.P. Kishore, P. Paramahans, S. Sadana, U. Ganguly, S. Lodha. Appl. Phys. Lett., 100, 142107 (2012). DOI: 10.1063/1.3700965
  27. М.А. Путято, Н.А. Валишева, М.О. Петрушков, В.В. Преображенский. ЖТФ, 87 (7), 1071 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.07.47802.438-18.27. [M.A. Putyato, N.A. Valisheva, M.O. Petrushkov, V.V. Preobrazhenskii, I.B. Chistokhin, B.R. Semyagin, E.A. Emel'yanov, A.V. Vasev, A.F. Skachkov, G.I. Yurko, I.I. Nesterenko. Tech. Phys., 64, 1010 (2019). DOI: 10.1134/S106378421907020X]
  28. Пат. 2787955 C1 Российская Федерация, МПК H01L 31/18, Б.Н. Самсоненко, Н.А. Королева. Заявитель и патентообладатель АО "Сатурн" (РФ); заявл. 15.09.2021; опубл. 13.01.2023
  29. Пат. RU 2703840 C1 Российская Федерация, МПК H01L 31/18, Б.Н. Самсоненко. Заявитель и патентообладатель АО "Сатурн" (РФ); заявл. 10.01.2019; опубл. 22.10.2019
  30. Пат. 2589517 C1 Российская Федерация, МПК H01L 21/306, Б.Н. Самсоненко. Заявитель и патентообладатель АО "Сатурн" (РФ) и "Ракетнокосмический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") (РФ); заявл. 23.04.2015; опубл. 10.07.2015
  31. Sh. Kagawa, T. Mikawa, T. Kaneda. Jpn. J. Appl. Phys., 21 (11), 1616 (1982). DOI: 10.1143/JJAP.21.1616
  32. Е.А. Емельянов, А.Г. Настовьяк, М.О. Петрушков, М.Ю. Есин, Т.А. Гаврилова, М.А. Путято, Н.Л. Шварц, В.А. Швец, А.В. Васев, Б.Р. Семягин, В.В. Преображенский. Письма в ЖТФ, 46 (4), 11 (2020). DOI: 10.21883/PJTF.2020.04.49042.18065. [E.A. Emelyanov, A.G. Nastovjak, M.O. Petrushkov, M.Yu. Esin, T.A. Gavrilova, M.A. Putyato, N.L. Schwartz, V.A. Shvets, A.V. Vasev, B.R. Semyagin, V.V. Preobrazhenskii. Tech. Phys. Lett., 46, 161 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020020194]
  33. I. Jimenez, F.J. Palomares, J. Avila, M.T. Cuberes, F. Soria, J.L. Sacedon, K. Horn. J. Vac. Sci. Technol. A., 11, 1028 (1993). DOI: 10.1116/1.578808
  34. В.В. Филиппов, А.Н. Власов, Е.Н. Бормонтов. Конденсированные среды и межфазные границы, 12 (3), 282 (2010).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme