Research of Electrophysical Processes in a Silicon Solar Cell with Many Surface Nanoheterojunctions

Abstract

На основі досліджень різних електричних проявів і властивостей некристалічного кремнію і кристалічних халькогенідів свинцю в нанорозмірному стані вперше зроблено висновок про мож-ливість створення на їх основі високоефективного сонячного елемента. Продемонстровано, що явища розмноження носіїв і генерації мультиекситонів відіграють значну роль у забезпеченні високої ефективності, завдяки чому можливе значне зниження втрат енергії, пов'язаних з нагріванням сонячного елемента. Визначено залежність ККД сонячного елемента від властиво-стей матеріалів його компонентів. Показано особливості формування контактного поля сонячного елемента та розраховано його електричні параметри. Розраховано внесок поглинання високочастотних фотонів в ефективність сонячної батареї.

Based on studies of various electrical manifestations and properties of non-crystalline silicon and crystalline lead chalcogenides in the nanoscale state, for the first time it was concluded that it is possible to create a highly efficient solar cell based on them. It has been demonstrated that the phenomena of carrier multiplication and multiexciton generation play a significant role in ensuring high efficiency, due to which a significant reduction in energy losses associated with heating the solar cell is possible. The dependence of the efficiency of a solar cell on the properties of the materials of its components has been determined. The features of the formation of the contact field of a solar cell are shown and its electrical parameters are calculated. The contribution of the absorption of high-frequency photons to the efficiency of the solar cell is calculated.