Повышение эффективности промышленного кремниевого солнечного элемента легированием никелем

Abstract

Исследована возможность корректировки эксплуатационных характеристик промышленных фотоэлементов производства фирмы Suniva на основе монокристаллического кремния посредством дополнительного диффузионного легирования их примесью никеля в интервале температур 700 –1200 °С. Показано, что оптимальная температура диффузии никеля Тдиф = 800 – 850 °С, в этом случае значение максимальной мощности Рmax возрастает на 20 –28 % по отношению к параметрам исходного промышленного фотоэлемента. При температурах диффузии Тдиф > 1000 °С происходит резкое уменьшение Рmax, что связано с увеличением глубины залегания р – n-перехода вследствие разгонки атомов фосфора при проведении высокотемпературной диффузии никеля. Положительный эффект диффузионного легирования никелем на электрофизические свойства фотоэлементов является наибольшим в том случае, когда примесные кластеры никеля находятся в области р – n-перехода, т. е. при диффузионном легировании в лицевую сторону пластины. Действие электрически нейтральных кластеров никеля менее выражено при их расположении в области изотипного p – p+-перехода, т. е. при диффузионном легировании в обратную сторону пластины.