Получение и исследование прозрачных пленок оксида цинка для солнечных элементов

Нетрадиционные источники энергии

Abstract

Разработана методика получения прозрачных как электропроводящих, так и диэлек-трических пленок ZnO, легированных примесью лития (Li). Наряду с распространенным n-типом проводимости ZnO стало возможным выращивать ZnO с p-типом проводимости с целью создания n-p гомогенных переходов для солнечных элементов (СЭ). Измерения темновой и фотопроводимости солнечного элемента проводились в широком диапазоне частот 0…1010 Гц. Исследования фотоэлектрических свойств показали, что при легиро-вании ZnO литием можно добиться значительного увеличения фотопроводимости СЭ, что позволяет создавать эффективные солнечные элементы для применения как на Земле, так и в Космосе. Разработанная технология электронно-лучевого вакуумного напыления одновременно позволяет построить как источники электричества, так и твердотельные фотоприемники ультрафиолетового (УФ) диапазона 290...340 нм.
Легированные литием пленки ZnO демонстрируют как высокую фотопроводимость к видимому и УФ излучению, так и высокую прочность к внешним воздействиям. Полу-ченныe различные высоты барьеров Шоттки для темновых токов (Φd = 0,42 эВ) и фотото-ков (Φph = 0,98 эВ) объясняются переносом заряда для фото- и темновых носителей раз-личными механизмами переноса заряда. Разработаны солнечные элементы, предназна-ченные для использования в высокогорных областях и на космических аппаратах, которые наравне с видимым излучением преобразуют и УФ излучение. В этих СЭ использовалась пленка ZnO:Li в качестве резистивного буферного i-го слоя для преобразования УФ излучения.