Везде
Структурные особенности и электрические свойства термомиграционных каналов Si(Al) для высоковольтных фотоэлектрических преобразователей
Оглавление
Аннотация Оценить Содержание публикации
Библиография Комментарии
Поделиться
QR
Метрика
Структурные особенности и электрические свойства термомиграционных каналов Si(Al) для высоковольтных фотоэлектрических преобразователей
Аннотация
Код статьи
S0544126924020018-1
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Ломов А. А.  
Аффилиация: Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова
Выпуск
Том 53 Номер выпуска 2
Страницы
119-131
Аннотация
Представлены результаты исследования структурных особенностей и электрических свойств сквозных термомиграционных р-каналов Si(Al) в пластине кремния. Структурные исследования выполнены рентгеновскими методами проекционной топографии, кривых дифракционного отражения и растровой электронной микроскопии. Показано, что интерфейс канал — матрица является когерентным без образования дислокаций несоответствия. Показана возможность применения массива термомиграционных р-каналов из 15 элементов для формирования монолитного фотоэлектрического солнечного модуля в кремниевой пластине Si(111) на основе р-каналов шириной 100 мкм со стенками в плоскости . Монолитный солнечный модуль обладает эффективностью преобразования 13.1%, напряжением холостого хода 8.5 В и плотностью тока короткого замыкания 33 мА/см².
Ключевые слова
термомиграция p—n-переход кремний алюминий рентгеновская топография дифракция кривая качания U—I—R-свойства высоковольтный солнечный модуль
Источник финансирования
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания Южно-Российскому государственному политехническому университету (НПИ) им. М.И. Платова по теме FENN-2023-0005 и при частичной поддержке Государственного задания ФТИАН им. К.А. Валиева РАН по теме № FFNN-2022-0019. Часть экспериментальной работы выполнена при инструментальной поддержке Центра коллективного пользования “Исследования наноструктурных, углеродных и сверхтвердых материалов” ФГБНУ ТИСНУМ.
Классификатор
Получено
31.08.2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
71
Оценка читателей
0.0 (0 голосов)
Цитировать   Скачать pdf Скачать JATS

Библиография

1. Markvart T., Castafier L. Practical Handbook of Photovoltaics: Fundamentals and Applications. Oxford — New York — Tokyo: Elsevier Science Ltd., 2003.

2. Philipps S.P. et al. Present Status in the Development of III — V Multi-Junction Solar Cells. In: Cristóbal López A., Martí Vega A., Luque López A. (eds). Next Generation of Photovoltaics. Springer Series in Optical Sciences. 2012. V. 165. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-23369-2_1

3. Da X., Chen C., Deng Y., Wood A., Yang G., Fei C., Huang J. Pathways to High Efficiency Perovskite Monolithic Solar Modules // PRX ENERGY1, 013004 (2022). DOI: 10.1103/PRXEnergy.1.013004.

4. Ryan C. Chiechi, Remco W.A. Havenith, Jan C. Hummelen, L. Jan Anton Koster, Maria A. Loi. Modern Plastic Solar Cells: materials, mechanisms and modeling // Materials Today. 2013. V. 16. P. 281.

5. Ryan M. France, John F. Geisz, Tao Song, Waldo Olavarria, Michelle Young, Alan Kibbler, Myles A. Steiner. Triple-junction solar cells with 39.5% terrestrial and 34.2% space efficiency enabled by thick quantum well superlattices // Joule 6 (5), 1121–1135, May 18, 2022. 1123. doi.org/10.1016/j.joule.2022.04.024

6. Anthony T.R., Cline H.E. Lamellar devices processed by thermomigration, J. Appl. Phys. 1977. V. 48. P. 3943–3949.

7. Pfann W.G. Zone Melting. 2nd Ed. New York: Wiley, 1963.

8. Lozovskii V.N., Lunin L.S., and Popov V.P. Temperature-Gradient Zone Recrystallization of Semiconductor Materials. M.: Metallurgiya, 1987.

9. Lozovskii V.N., Udaynskaya A.I. Investigation of the Mechanism of Silicon Crystallization from an Aluminum-Silicon Melt by Temperature Gradient Zone Melting // Sov. Phys. Crystallography. 1968. V. 13. № 3. P. 565–566.

10. Lozovskii V.N., Popov V.P. On the stability of the growth front during crystallization by the moving solvent method // Sov. Phys. Crystallography. 1970. V. 15. № 1. P. 149–154.

11. Cline H.E., Anthony T.R. Thermomigration of aluminum-rich liquid wires through silicon // J. Appl. Phys. 1976. V. 47. № 6. P. 2332–2336.

12. Buchin E.Y., Denisenko Y.I., Simakin S.G. The structure of thermomigration channels in silicon // Technical Physics Letters. 2004. V. 30. № 3. P. 205–207.

13. Norskog A.C., Warner Jr.R.M. A horizontal monolithic series-array solar battery employing thermomigration // J. Appl. Phys. 1981. V. 52. № 3. P. 1552–1554.

14. Lozovskii V.N., Lomov A.A., Lunin L.S., Seredin B.M., Chesnokov Yu.M. Crystal Defects in Solar Cells Produced by the Method of Thermomigration // Semiconductors. 2017. V. 51. № 3. P. 285–289.

15. Eslamian M., Saghir M.Z. Thermodiffusion Applications in MEMS, NEMS and Solar Cell Fabrication by Thermal Metal Doping of Semiconductors // FDMP. 2012. V. 8. № 4. P. 353–380.

16. Реньян В.Р. Технология полупроводникового кремния. М.: Металлургия, 1969.

17. Jasurbek G., Rayimjon A., Bobur R. Effect of the Local Mechanical Stress on Properties of Silicon Solar Cell // Journal of Mechanical Engineering Research and Developments. 2021. V. 44. № 9. P. 125–133.

18. Lomov A.A., Punegov V.I., and Seredin B.M. Laue X-ray diffraction studies of the structural perfection of Al-doped thermomigration channels in silicon // J. Appl. Cryst. 2021. V. 54. Р. 588–596.

19. Lomov A.A., Punegov V.I., Belov A.Yu., Seredin B.M. High resolution X-ray Bragg diffraction in Al-doped thermomigration channels in silicon // J. Appl. Cryst. 2022. V. 55(3). Р. 558–568. doi.org/10.1107/S1600576722004319

20. Morillon B. Etude de la thermomigration de l’aluminium dans le silicium pour la réalisation industrielle de murs d’isolation dans les composants de puissance bidirectionnels. Micro and nanotechnologies // Microelectronics. 2002. Р. 222.

21. Середин Б.М., Ломов А.А., Заиченко А.Н., Гаврус И.В., Пащенко А.С., Малибашев А.В., Рубан Л.В. Электрические свойства кремниевых высоковольтных фотопреобразователей на основе сквозных термомиграционных каналов // Физика. СПб.: Политех-Пресс, 2021. С. 456–458.

22. Середин Б.М., Попов В.П., Гаврус И.В., Заиченко А.Н. Применение локальной перекристаллизации кремния алюминием в фотовольтаике // Мокеровские чтения. М.: НИЯУ МИФИ, 2023. С. 146–147.

23. Лозовский В.Н., Попов В.П., Даровский Н.И. Стартовая нестабильность линейных и точечных зон при зонной плавке с градиентом температуры. Кристаллизация и свойства кристаллов: сборник трудов. Новочеркасск, 1970. Т. 208. С. 39–43.

24. Полухин А.С. Термомиграция неориентированных линейных зон в кремниевых пластинах (100) для производства чипов силовых полупроводниковых приборов // Компоненты и технологии. 2008. № 11. С. 97–100.

25. Takeshi Yoshikawaz and Kazuki Morita. Solid Solubilities and Thermodynamic Properties of Aluminum in Solid Silicon // Journal of The Electrochemical Society. 150 ~8! G465-G468 ~2003! 0013-4651/2003/150~8!/G465/4/

26. Seredin B.M., Kuznetsov V.V., Lomov A.A., Zaichenko A.N., Martyushov S.Yu. Precision silicon doping with acceptors by temperature gradient zone melting // J. Phys: Conf. Series. 2019. P. 39–46.

27. Bowen D.K. & Tanner B.K. High Resolution X-ray Diffractometry and Topography. London, Bristol: Taylor & Francis, 1998.

28. Sah C.T., Noyce R.N., Shockley W. Carrier Generation and Recombination in p—n Junction and p—n Junction Characteristics // Proceedings of the IRE. 1957. V. 45. № 9. P. 1228–1243.

29. Sze S.M., Kwok K.Nc. Physics of semiconductor devices // A. John Wiley & Sons. Inc. Publ., 2007.

30. Ломов А.А., Середин Б.М., Мартюшов C.Ю., Заиченко А.Н., Шульпина И.Л. Формирование и структура термомиграционных кремниевых каналов, легированных Ga // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 3. С. 467–474.

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв
Перевести