Просветляющие покрытия, кроме увеличения спектральной чув­ствительности и КПД, также заметно влияют на такие параметры кремниевых фотоэлементов, как напряжение холостого хода и токи утечки, термостойкость и скорость поверхностной рекомби­нации. С помощью тщательной химической обработки фотоэле­ментов перед просветлением, кипячения в деионизованной воде, прогрева в процессе просветления до 120—150° С, длительного отжига испаряемого вещества до просветления и фотоэлементов с покрытиями после просветления удается получить прочные и прозрачные просветляющие покрытия, увеличивающие прохожде­ние солнечного излучения внутрь полупроводника и практически не ухудшающие других электрофизических параметров фотоэлемен­тов. Помимо этого, эффективность просветляющих покрытий во многом зависит от исходных электрофизических параметров фото­элементов.

Одним из основных параметров фотоэлемента, определяющих величину прироста КПД после просветления, является его после­довательное сопротивление Лп. Расчет вольт-амперных характе­ристик фотоэлемента по формуле

q(U + RnJu)

АкТ

РИС. 2.4. Нагрузочные вольт-амперные характеристики кремниевого фо­тоэлемента (1X2 см) при различных просветляющих пленках с d = 0,15 мкм 1 — до просветления; 2 — MgF2; 3 — Si02; 4,5 — Cc02, ZnS; 6,7 — SiOK, Sn02; З — SiO

РИС. 2.5. Вольт-амперные характеристики фотоэлементов с различным по­следовательным сопротивлением до (1, 2, 3) и после (1′, 2′, 3′) просветления

1,1’ — Яп = 1 Ом-см2; 2, 2′ — Д„ = 10 Ом-см2; 3, 3′ — Ra = 0

где q — заряд электрона; к — постоянная Больцмана, позволяет оценить это явление. При расчете задавалось значение плотности фототока /ф = 24 мА • см-2, значение плотности тока насыщения Js = 4 • 10~12 А • см’2 (коэффициент А = 1), а величину Rn из­меняли от 0 до 10 Ом • см2. Было принято, что плотность тока короткого замыкания за счет просветления возрастает на 40%, что соответствует экспериментальным значениям. Полученные резуль-

Таблпца 2.2

Влияние последовательного сопротивления фотоэлементов на плотность
нагрузочного тока после нанесения просветляющего покрытия

Примечание. Д7Н — увеличение; плотности нагрузочного тока по опюшению к значению до просветления.

таты представлены на рис. 2.5 и в табл. 2.2, из которых видно, что если при Ra = 1 Ом • см2 возрастание /„ (при напряжении на нагрузке 400 мВ) составляет (как и для /к. э) 40% от исходной ве­личины, то при Ra = 10 Ом-см2 увеличение /„происходит лишь на 12%. Перед нанесением просветляющего покрытия необходим тщательный контроль Rn фотоэлементов, а сравнение эффективно­сти различных просветляющих покрытий следует проводить на фотоэлементах с одинаковым Ra. Конструкция фотоэлемента и тех­нология его изготовления должны обеспечивать получение воз­можно более низкого значения Ru.