В начале 90-х годов началась разработка солнечных элементов на осно­ве гетероструктур a-Si:H/c-Si (HIT structure — Heterojunction with Intrinsic Thin-layer — гетероструктуры с тонким собственным слоем a-Si:H), конст­рукция которого представлена на рис. 7.8 [99]—[ 104].

Рис. 7.8. Солнечный элемент
на основе гетероструктуры a-Si:H/c-Si

В 1993 г. впервые были изготовлены солнечные элементы такого типа в лабораторных условиях, а в 1997 г. началось массовое производство сол­нечных элементов на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si. Компания «Sanyo» одной из первых изготовила СЭ, имеющий структуру TCO/p-a-Si:H/n-c-Si. КПД такого солнечного элемента составил 12,3 %. Последующая модифи­кация солнечных элементов на основе гетероструктур a-Si:H/c-Si за счет формирования p-i-n-структуры TCO/p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-c-Si привела к увели­чению эффективности до 14,8 %. Использование текстурированной подложки повысило КПД до 19,5 %. Наконец, после изготовления двухсторонней струк­туры TCO/p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-c-Si/i-a-Si:H/n-a-Si:H/(отражающий контакт) уда­лось добиться эффективности преобразования 21 %, что сравнимо с эффек­тивностью СЭ на основе монокристаллического кремния с p-n-переходом.

При формировании солнечных элементов по данной технологии осаж­дение слоев аморфного гидрогенизированного кремния осуществляется при низкой температуре (~200 °С). Это позволяет использовать подложки на ос­нове монокристаллического кремния не очень высокого качества, за счет че-

121

го снижается стоимость СЭ. В формируемых гетероструктурах a-Si:H/c-Si обеспечивается очень хорошая пассивация поверхности c-Si аморфным гид — рогенизированным кремнием, приводящая к значительному увеличению КПД СЭ. Кроме того, для солнечных элементов такого типа практически отсутст­вует деградация свойств со временем и наблюдается меньшая зависимость КПД от температуры по сравнению с обычными солнечными элементами из — за наличия собственного /-слоя a-Si:H и большого разрыва в валентной зо­не на границе раздела a-Si:H/c-Si.