Проведено теоретическое исследование фотоэлектрических параметров неорганических солнечных элементов на основе гетеропереходов ZnO/Cu2O и ZnO/CuO для повышения эффективности преобразования энергии. Исследовано влияние толщины, концентрации носителей заряда и ширины запрещенной зоны пленок Cu2O и CuO, а также ZnO на фотоэлектрические параметры солнечных элементов. Результаты моделирования показали, что на эффективность солнечных элементов существенно влияют контактная разность потенциалов, диффузионная длина неосновных носителей заряда, величина генерируемого фототока и скорость рекомбинации. Получена максимальная эффективность солнечного элемента на основе ZnO/Cu2O, равная 10.63%, которая достигается при ширине запрещенной зоны, толщине и концентрации носителей заряда в Cu2O, равных 1.9 эВ, 5 мкм и 1015 см–3 и ширине запрещенной зоны, толщине и концентрации носителей заряда в ZnO, равных 3,4 эВ, 20 нм и 1019 см–3, а также величине смещения краев зон проводимости 0.8 эВ. Для солнечного элемента на основе ZnO/CuO получена максимальная эффективность, равная 18.27%, при ширине запрещенной зоны, толщине и концентрации носителей заряда в CuO, равных 1.4 эВ, 3 мкм и 1017 см–3, а также величине смещения краев зон проводимости 0.03 эВ. Полученные результаты моделирования солнечных элементов могут быть использованы при разработке и изготовлении недорогих и эффективных фотоэлектрических структур.
