Оценка эффективности преобразования тонкопленочных однопереходных $a$-Si : H и тандема $\mu c$-Si:H + $a$-Si:H солнечных элементов из анализа экспериментальных темновых и нагрузочных I–V-характеристик

Целью работы являлось применение к такому нестандартному полупроводниковому материалу, как аморфный кремний, метода определения эффективности, (кпд) наногетероструктурных многопереходных A$^{\mathrm{III}}$B$^{\mathrm{V}}$ солнечных элементов из анализа темновых вольт-амперных характеристик. Исследовались $a$-Si : H и $a$-Si : H/$\mu c$-Si : H структуры, без светорассеивающего подслоя и антиотражающего покрытия. Измерения темновых вольт-амперных характеристик показали, что зависимость тока от напряжения содержит несколько экспоненциальных участков. Расчеты эффективности преобразования оптического излучения СЭ были выполнены для каждого участка темновой вольт-амперной характеристики. Это позволило получить зависимость потенциальной эффективности солнечного элемента от плотности тока генерации или потока фотонов. Наблюдаемое соответствие данных из экспериментальных характеристик и расчетов можно считать удовлетворительным и приемлемым, а методика измерения и анализа темновых вольт-амперных характеристик, предложенная и апробированная для СЭ на основе кристаллических соединений A$^{\mathrm{III}}$B$^{\mathrm{V}}$, приобретает универсальный характер. Проведенный анализ характеристик $p$–$i$–$n$-структур из аморфного кремния и основанный на этом расчет потенциальных эффективностей расширяют наше понимание этого класса приборов, позволяют улучшить технологию и эффективность фотопреобразования таких СЭ.