Physics of High Efficiency Silicon Solar Cell with Nanoinclusions of Lead Chalcogenides

Abstract

Розглянуто питання використання некристалічного кремнію в якості підкладки для ефективного сонячного елемента з безліччю наногетеропереходів на основі халькогеніду свинцю. Показано, що створення ефективного сонячного елемента з некристалічного кремнію також можливе при високій щільності локалізованих станів у глибині забороненої зони кремнію. Було визначено, що особливо ефективне перетворення сонячної енергії в електричну можливе, коли гетеропереходи некристалічного кремнію та халькогенідів свинцю в нанорозмірному стані поєднуються як компоненти. Враховано прояв ефектів мультиекситонної генерації та розмноження носіїв у халькогенідах свинцю та визначено внесок цих проявів у процес генерації фотоструму.

The question of using non-crystalline silicon as a substrate for an efficient solar cell with many nano heterojunctions based on lead chalcogenide is considered. It is shown that the creation of an efficient solar cell from noncrystalline silicon is also possible at high densities of localized states in the depth of the band gap of silicon. It has been determined that a particularly efficient conversion of solar energy into electricity is possible when heterojunctions of non-crystalline silicon and lead chalcogenides in the nanosized state are combined as components. The manifestation of the effects of multi-exciton generation and multiplication of carriers in lead chalcogenides is taken into account, and the contribution of these manifestations to the process of photocurrent generation is determined.