Патенты автора Андреев Вячеслав Михайлович (RU)

Солнечный фотоэлектрогенератор содержит солнечную батарею (2), установленную на верхней части платформы колесного транспортного средства (1), и устройство развертывания солнечной батареи из исходного компактного транспортного положения. Два соосных колеса (3, 5) транспортного средств (1) выполнены ведущими с помощью установленных на них независимых электроприводов, солнечная батарея (2) с датчиком (17) положения Солнца выполнена в виде части цилиндрической поверхности, обращенной вогнутой поверхностью к колесному транспортному средству (1), с длинными сторонами (7, 8), параллельными оси образующего цилиндрическую поверхность цилиндра и установленными в плоскостях, перпендикулярных общей оси ведущих колес (3, 5). Расстояние d между длинными сторонами (7, 8) солнечной батареи (2) равно (0,90-0,95)⋅L, где L - ширина выпуклой поверхности солнечной батареи (2). Края одной короткой стороны (9) солнечной батареи (2) с помощью двух цилиндрических шарниров (12, 13) соединены штангой (11), параллельной общей оси ведущих колес (3, 5) и прикрепленной к краю платформы транспортного средства (1). Устройство (14) развертывания солнечной батареи из исходного компактного транспортного положения выполнено в виде пружинного механизма, установленного между платформой транспортного средства (1) и штангой (11) и фиксатора угла раскрытия солнечной батареи (2), равного селенографической широте расчетного места посадки фотоэлектрогенератора на Луну. Внутри платформы транспортного средства (1) установлено радиоприемное устройство (18) для удаленного управления фотоэлектрогенератором и маршрутом его движения. Солнечный фотоэлектрогенератор, выполненный согласно изобретению, обеспечивает высокую эффективность преобразования солнечного излучения в течение лунного дня и перемещение фотоэлектрогенератора по поверхности Луны в дистанционном режиме управления. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике, а именно к солнечным энергетическим системам, предназначенным для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии на поверхности Луны. Солнечная фотоэлектростанция содержит полую цилиндрическую опору (1), полый вал (2) с приводом (3), установленный с возможностью вращения в полости цилиндрической опоры (1), солнечную батарею (5) с концентратором солнечного излучения на теплоотводящем основании (6), размещенную на верхнем торце полого вала (2). Оптическая ось (8) солнечной батареи (5) установлена ортогонально оси (9) полого вала (2). К теплоотводящему основанию (6) примыкает горячая часть тепловой трубы (10), а холодная часть тепловой трубы (10), снабженная радиатором (11), расположена в полости теплообменника (12), размещенного на верхнем торце полого вала (2). Полость теплообменника (12) через систему коаксиальных каналов (13), (14), снабженных насосом (15), соединена с расширительным резервуаром (16), выполненным из материала с высокой теплопроводностью, установленным примыкающим к нижней части (17) полой цилиндрической опоры (1). Солнечная фотоэлектростанция согласно изобретению обеспечивает эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема за счет эффективного отвода тепла и стабилизации рабочей температуры фотоэлектрической батареи в условиях длительной работы фотоэлектростанции на поверхности Луны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к солнечным энергетическим устройствам, предназначенным для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии на лунной поверхности. Солнечная фотоэлектрическая энергоустановка содержит полую цилиндрическую опору, вал, коаксиально установленный в полости цилиндрической опоры, раму с приводом и с оптическим солнечным датчиком, установленную на верхнем торце вала посредством цилиндрического шарнира и закрепленную на раме солнечную батарею, установленную на полом теплоотводящем основании. Верхняя часть цилиндрической опоры и верхняя часть вала изогнуты под углом φ к их вертикальным частям, равным селенографической широте в месте установки энергоустановки. Ось стержня цилиндрического шарнира расположена в плоскости изгиба оси вала. Стержень цилиндрического шарнира снабжен каналами для прохода входного трубопровода, снабженного насосом и выходного трубопровода. К боковым сторонам теплоотводящего основания прикреплены экраны со светоотражающей внешней поверхностью. Нижние части цилиндрической опоры и вала снабжены горизонтальным полым теплопроводным основанием, заглубляемым в лунный грунт. Полость теплоотводящего основания соединена снабженным насосом входным трубопроводом и выходным трубопроводом, проходящими через каналы стержня цилиндрического шарнира, с полостью горизонтального теплопроводного основания. Технический результат: эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема за счет эффективного отвода тепла от фотоэлектрической батареи в условиях длительной работы энергоустановки на поверхности Луны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах радиофотонной связи. Технический результат состоит в повышении мощности выходного электрического сигнала. Для этого радиофотонный оптоволоконный модуль включает два лазерных источника (15), (17) оптического сигнала СВЧ импульсов, две сборки фотодетекторов (1) и (2), последовательно коммутированных монолитных многопереходных СВЧ фотодетекторов (3) и два оптических разветвителя (4), (5). Обе сборки (1) и (2) фотодетекторов (3) образуют параллельное встречное соединение, а точки соединения (10) и (11) сборок (1) и (2) фотодетекторов (3) подключены через СВЧ тракт (12) к антенне (13). Вторичные оптические волокна (6-9) первого и второго оптических разветвителей (4), (5) оптически состыкованы со сборками (1) и (2) через стыковочные модули (30). Сборки (1) и (2) фотодетекторов (3) выполнены по меньшей мере из двух многопереходных СВЧ фотодетекторов, в виде монолитной структуры, включающей в себя пленарные полупроводниковые p-i-n субэлементы (18), имеющие одинаковую ширину Еg запрещенной зоны, но различные толщины и уровни легирования, соединенные друг с другом встречно включенными пленарными туннельными диодами (21). 6 ил.

Солнечная фотоэнергоустановка содержит вертикальную полую цилиндрическую опору (6), вал (9) с первым приводом (10), коаксиально установленный с возможностью вращения в полости цилиндрической опоры (6), раму (11) со вторым приводом (12) и с оптическим солнечным датчиком (13), установленную на верхнем торце вала (9) посредством цилиндрического шарнира (14), ось которого ортогональна оси вала (9). На раме (11) закреплена солнечная батарея (1) с концентраторами (2) солнечного излучения, в фокусе которых установлены на теплоотводящем основании (4) фотоэлектрические преобразователи (3). Вал (9) выполнен из материала с повышенной теплопроводностью. Вертикальная полая цилиндрическая опора (6) выполнена составной с возможностью частичного погружения в грунт места установки. Нижний участок (8) цилиндрической опоры (6) выполнен из материала с повышенной теплопроводностью, а верхний участок (7) цилиндрической опоры (6) выполнен из теплоизолирующего материала. Во внутренней поверхности цилиндрической опоры (6) выполнена кольцевая цилиндрическая проточка (16). Наружная поверхность участка вала (9), выступающего из верхнего торца цилиндрической опоры (6), и наружная поверхность участка (7) цилиндрической опоры (6), не погружаемого в грунт, выполнены светоотражающими. Изобретение обеспечивает эффективный отвод тепла от теплоотводящего основания фотоэлектрических преобразователей в условиях длительной автономной работы фотоэнергоустановки на поверхности Луны. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано в космических концентраторных солнечных энергоустановках при базировании на космическом летательном аппарате. Концентраторная солнечная батарея включает основание, параболоцилиндрические концентраторы с зеркальной внутренней поверхностью отражения, установленные на основании, цилиндрические направляющие которых параллельны основанию и друг другу, линейные цепочки фотоэлектрических преобразователей, установленные на верхней кромке тыльной стороны каждого последующего концентратора в фокальной линии каждого предыдущего концентратора. Вершина каждого параболоцилиндрического концентратора посредством первого цилиндрического шарнира, параллельного цилиндрической направляющей параболоцилиндрического концентратора, прикреплена к основанию. Противолежащие боковые кромки каждого параболоцилиндрического концентратора посредством второго цилиндрического шарнира соединены с верхними концами двух рычагов, нижние концы которых посредством первого цилиндрического шарнира предыдущего концентратора соединены с основанием. Длина рычагов равна расстоянию между первым и вторым цилиндрическими шарнирами параболоцилиндрического концентратора. Основание выполнено в виде секционного пантографа ножничного типа с количеством секций, равным удвоенному количеству параболоцилиндрических концентраторов. Технический результат заключается в уменьшении массово-габаритных параметров концентраторной солнечной батареи за счет эффективного использования всей площади при обеспечении возможности складывания батареи в нерабочем транспортном состоянии. 7 ил.

Солнечная фотоэлектрическая станция включает раму (1) солнечных элементов (2), прикрепленную к промежуточной раме (4), выполненной в виде круглой цилиндрической балки, снабженной приводом (6), оптическим солнечным датчиком (7), чувствительным к смещению Солнца в плоскости эклиптики, и установленную с возможностью вращения в вертикальной плоскости посредством первых цилиндрических шарниров (11) на двух стойках (12), (13), прикрепленных к основанию (14), одна из которых снабжена механизмом (16) ее вертикального возвратно-поступательного перемещения. Промежуточная рама (4) установлена с возможностью вращения приводом вокруг своей оси (9) посредством вторых цилиндрических шарниров (10), ортогонально закрепленных на первых цилиндрических шарнирах (11). Рама (1) снабжена концентраторами (15) солнечного излучения, в фокусе которых установлены солнечные элементы (2), выполненные в виде прямоугольников с длинной стороной, параллельной оси круглой цилиндрической балки, при этом длина d и ширина h прямоугольников удовлетворяет определенным соотношениям. Способ ориентации солнечной фотоэлектрической станции заключается в том, что основание (14) станции устанавливают в плоскости горизонта Луны, определяют направления сторон света в месте расположения солнечной фотоэлектрической станции, оси первых цилиндрических шарниров (11) промежуточной рамы (4) устанавливают в направлении восток-запад, промежуточную раму (4) устанавливают под углом к горизонтали, равным селенографической широте места расположения солнечной фотоэлектрической станции. При установке солнечной фотоэлектрической станции в северном лунном полушарии верхний конец промежуточной рамы (4) ориентируют на лунный север, при установке фотоэлектрической станции в южном лунном полушарии верхний конец промежуточной рамы (4) ориентируют на лунный юг и от восхода до заката Солнца устанавливают угловую скорость вращения промежуточной рамы (4) 0,54-0,56 град/ч при средней угловой скорости 0,549 град/ч в направлении вращения, обратном направлению вращения Луны вокруг собственной оси. Изобретение обеспечивает ориентацию солнечной батареи на Солнце в течение лунного дня, эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема в течение лунного дня в условиях длительной автономной работы на поверхности Луны. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Солнечный фотоэлектрический модуль включает, по меньшей мере, два субмодуля (1), каждый субмодуль (1) содержит зеркальный параболический концентратор (5) солнечного излучения и солнечный элемент (6), расположенный в фокусе зеркального параболического концентратора (5). Зеркальный параболический концентратор (5) выполнен сечением параболоида (б) вращения четырьмя взаимно перпендикулярными плоскостями (I, II, III, IV), параллельными оси параболоида вращения, две из которых (I, II) проходят через ось параболоида вращения, а две других (III, IV) через точку (Т) на параболоиде (6) вращения, равноудаленную от двух первых плоскостей (I, II). Высота зеркального параболического концентратора (5) равна его фокусному расстоянию. Вершина (8) зеркального параболического концентратора (5) закреплена на общем основании (2) модуля, верхний угол (9) зеркального параболического концентратора (5) закреплен на высоте, равной высоте фокуса зеркального параболического концентратора (5) над общим основанием (2), а верхний угол (11) зеркального параболического концентратора (5) закреплен на высоте, равной половине высоты фокуса зеркального параболического концентратора (5) над общим основанием (2). Солнечный фотоэлектрический модуль обеспечивает снижение оптических потерь при концентрировании солнечного излучения, а также увеличение эффективности использования площади модуля за счет уплотненного расположения субмодулей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Конструкция концентраторного фотоэлектрического модуля относится к солнечной энергетике, и может быть использована в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую. Концентраторный фотоэлектрический модуль включает фронтальную светопрозрачную панель (1), тыльную алюминиевую панель (2), боковые стенки (3). На внутренней поверхности фронтальной светопрозрачной панели (1) сформирована концентрическая линза Френеля (4). На внутренней поверхности тыльной алюминиевой панели (2) закреплена теплопроводящая электроизолирующая плата (5). На плате (5) смонтирован фотоэлектрический преобразователь (6), установленный в фокусе линзы Френеля (4). На внешней поверхности тыльной алюминиевой панели (2) расположено устройство (7) осушения, заполненное гранулами регенеративного влагопоглощающего материала (8). Устройство (7) осушения размещено между тыльной алюминиевой панелью (2) и нижним основанием (9). Объем устройства (7) осушения составляет (20-30)% объема модуля над его тыльной панелью (2). Внутри устройства (7) параллельно его двум противоположным боковым стенкам (3) установлены алюминиевые герметичные перегородки (10). Торцы герметичных перегородок (10) в шахматном порядке отстоят с зазором от противолежащих боковых стенок (3), образуя зигзагообразный канал (11) для воздуха. В отверстие тыльной алюминиевой панели (2) вставлен пылезащитный фильтр (12), а в отверстие нижнего основания (9) вставлен гидрофобный фильтр (13). Фильтры (12) и (13) установлены примыкающими к противоположным боковым стенкам (3) и соединены упомянутым зигзагообразным каналом (11). Конструкция концентраторного фотоэлектрического модуля, выполненного согласно изобретению, обеспечивает увеличение энерговыработки модулем за счет увеличения скорости осушения воздуха, поступающего в модуль, и предотвращения выпадения конденсата во внутреннем объеме модуля. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Способ изготовления фотоэлектрического концентраторного модуля включает формирование множества солнечных элементов, формирование вторичных концентраторов солнечного излучения, расположенных соосно над солнечными элементами, формирование панели первичных концентраторов, расположенных соосно над вторичными концентраторами. Для формирования вторичных концентраторов солнечного излучения изготавливают разборную полую форму в виде правильной четырехгранной усеченной пирамиды с внутренней зеркальной поверхностью и с меньшим основанием, совпадающим по размерам с поверхностью солнечного элемента. Устанавливают разборную полую форму меньшим основанием на поверхность солнечного элемента, заполняют полую форму жидкой смесью силиконовых компонентов, на поверхность жидкой смеси силиконовых компонентов устанавливают совпадающую по размерам с большим основанием полой формы стеклянную пластину. Полимеризуют смесь силиконовых компонентов при температуре, равной усредненной рабочей температуре вторичного концентратора в рабочем режиме при освещении модуля солнечным излучением, а после завершения полимеризации разбирают полую форму и отделяют детали полой формы от изготовленного вторичного концентратора. Изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления вторичного концентратора, приводящее к снижению стоимости изготовления фотоэлектрического концентраторного модуля. 4 з.п. ф-лы.

Концентраторный фотоэлектрический модуль содержит монолитную фронтальную панель (3), боковые стенки (1) и тыльную панель (2), по меньшей мере один первичный оптический концентратор (4), по меньшей мере один вторичный оптический концентратор в форме фокона (9), меньшим основанием обращенным к фотоэлектрическому элементу (10) с теплоотводящим элементом (11), размещенным на фронтальной поверхности тыльной панели (2). Большее основание фокона (9) закрыто пластиной (12) из силикатного стекла, прикрепленной оптическим силиконом-герметиком к граням большего основания фокона (9). Противолежащие грани большего основания фокона (9) снабжены L-образными лепестками (7), горизонтальные полки (8) которых закреплены на теплоотводящем элементе (11) для образования зазора между меньшим основанием фокона (9) и светочувствительной поверхностью фотоэлектрического элемента (10). Области контактов (16) к фотоэлектрическому элементу (10), к теплоотводящему элементу (11) и пространства между гранями меньшего основания фокона (9) и несветочувствительными поверхностями фотоэлектрического элемента (10) заполнены слоем оптического силикона-герметика (18). Концентраторный фотоэлектрический модуль имеет высокую надежность и длительный срок службы при сохранении высокой эффективности преобразования солнечного излучения в электроэнергию. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Концентраторная солнечная энергетическая установка содержит основание (1) с размещенной на нем солнечной батареей (2), набранной из рядов концентраторных фотоэлектрических модулей (3) с корпусами (4) прямоугольной или квадратной формы с отбортовками (5) для прикрепления силиконом-герметиком (6) панелей (7) из линз (8) Френеля и с фотоэлектрическими преобразователями (9), размещенными в фокусах линз (8) Френеля. Основание (1) установлено на механической системе (10) ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения и систему слежения, оснащенную датчиками положения Солнца. Концентраторные фотоэлектрические модули (3) сопряжены внахлест отбортовками (5) по высоте в шахматном порядке. При этом в крайнем ряду концентраторных фотоэлектрических модулей (3) и в рядах концентраторных фотоэлектрических модулей (3), параллельных крайнему ряду, отбортовки (5) соседних вдоль ряда концентраторных фотоэлектрических модулей (3) сопряжены внахлест вплотную. В рядах концентраторных модулей (3), перпендикулярных этому крайнему ряду, отбортовки (5) соседних вдоль ряда концентраторных фотоэлектрических модулей (3) отстоят по высоте друг от друга на расстоянии Н, по меньшей мере равном суммарной толщине отбортовки (5), силикона-герметика (6) и панели (7) из линз (8) Френеля. Концентраторная солнечная энергетическая установка обладает высокими фотоэлектрическими характеристиками и позволяет увеличить энергосъем с единицы площади концентраторной солнечной энергетической установки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиофотонике. Радиофотонный оптоволоконный модуль включает лазерный источник оптического сигнала СВЧ импульсов, две сборки последовательно соединенных СВЧ фотодетекторов и три оптических разветвителя, вторичные оптоволокна первого оптического разветвителя оптически стыкованы с последовательно соединенными фотодетекторами первой сборки фотодетекторов, вторичные оптоволокна второго оптического разветвителя оптически стыкованы с последовательно соединенными фотодетекторами второй сборки фотодетекторов, обе сборки фотодетекторов образуют параллельное встречное соединение, а места соединений сборок фотодетекторов подключены через СВЧ тракт к антенне, первичное волокно третьего разветвителя (1×2) оптически стыковано с лазерным источником оптического сигнала СВЧ импульсов, а вторичные два оптоволокна третьего разветвителя имеют разную длину и оптически стыкованы с первичными оптоволокнами первого и второго оптических разветвителей. Технический результат - увеличение коэффициента полезного действия антенны. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Установка слежения за Солнцем включает промежуточную раму в виде круглой цилиндрической балки (1), установленную с возможностью вращения посредством первых цилиндрических шарниров (2), (5) на двух стойках (3), (6), прикрепленных к основанию (4), раму (13) солнечных панелей, прикрепленную с возможностью вращения к балке (1) посредством опоры (17) со вторым цилиндрическим шарниром (18), ось которого лежит в плоскости, ортогональной осям первых цилиндрических шарниров (2), (5), и блок управления (25), подключенный первым и вторым выходами соответственно к первому и второму приводам (19), (21). Рама (13) снабжена первым оптическим солнечным датчиком (23), чувствительным к смещению Солнца в плоскости эклиптики, и вторым солнечным датчиком (24), чувствительным к смещению Солнца в плоскости, проходящей через ось Земли и место локализации установки. Одна из стоек (3) или (6) снабжена механизмом (8) ее вертикального возвратно-поступательного перемещения. Способ ориентации установки слежения за Солнцем заключается в том, что определяют направления сторон света в месте расположения установки на местности, и оси первых цилиндрических шарниров (2), (5) промежуточной рамы в виде круглой цилиндрической балки (1) устанавливают в направлении восток-запад, а балку (1) устанавливают под углом к горизонтали, равным географической широте места расположения установки. Установка слежения за Солнцем и способ ее ориентации характеризуются значительным уменьшением ежедневного необходимого смещения положения солнечных панелей (14), (15), экономией потребляемой электроэнергии и увеличением ресурса работы установки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способам изготовления фотоэлектрических преобразователей на основе GaSb, применяемых в солнечных элементах, термофотоэлектрических генераторах, в системах с расщеплением спектра солнечного излучения, в преобразователях лазерного излучения. Во всех перечисленных случаях используют фотоэлементы, эффективно работающие при высоких плотностях падающего излучения. Способ изготовления фотоэлектрического преобразователя включает нанесение на подложку n-GaSb диэлектрической маски и проведение первой диффузии цинка в окна маски. Затем удаляют высоколегированную дефектную часть образовавшегося слоя p-GaSb посредством анодного окисления и последующего травления окисла в соляной кислоте. Формируют диэлектрическую маску с окнами для диффузии цинка в подконтактные области структуры и проводят анодное окисление этих областей. Проводят вторую независимую диффузию цинка через слой анодного окисла и удаляют образовавшийся в результате диффузии р-слой на тыльной поверхности подложки. Осаждают тыльный и лицевой металлические контакты и наносят антиотражающее покрытие. Способ позволяет повысить эффективность работы ФЭП за счет повышения значений фототока, напряжения холостого хода ФЭП и снижения сопротивления растекания. 4 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к полупроводниковым многопереходным фотоэлектрическим преобразователям мощного оптического излучения с соединительными туннельными диодами. Полупроводниковая структура многопереходного фотопреобразователя содержит верхнюю субструктуру (1), нижнюю субструктуру (2), выполненные, например, из GaAs, сопряженные между собой туннельным диодом (3). Туннельный диод (3) содержит: сильнолегированный слой (4) р-типа проводимости из AlGaAs, нелегированный слой (5) из GaAs с собственной проводимостью толщиной 1-3 нм, сильнолегированный слой (6) n-типа проводимости из GaAs и слой (7) n-типа проводимости из AlGaAs. Полупроводниковая структура многопереходного фотопреобразователя имеет высокую плотность пикового туннельного тока. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике и фотоэнергетике и может быть использовано для создания оптоволоконных систем передачи энергии по лазерному лучу. Заявленный оптоволоконный фотоэлектрический преобразователь лазерного излучения включает оптически последовательно соединенные лазер, одномодовое оптоволокно и многомодовое оптоволокна, фокон и фотоэлемент. Одномодовое и многомодовое оптоволокна оптически стыкованы так, что оптические оси оптоволокон расположены между собой под углом . Многомодовое оптоволокно оптически стыковано с фоконом, диаметр входного малого торца фокона установлен равным диаметру D сердечника многомодового оптоволокна, а радиус выходного большого торца фокона установлен равным радиусу фоточувствительной поверхности фотоэлемента, разделенного на электрически последовательно скоммутированные секторы. Технический результат – увеличение выходной мощности фотоэлектрического преобразователя, увеличение выходного напряжения до 3-4 В при сохранении высокого КПД фотопреобразования – более 40 % и при мощности лазерного излучения до 100 Вт и более. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ изготовления фотоэлектрического преобразователя включает последовательное формирование фоточувствительной полупроводниковой гетероструктуры А3В5 с пассивирующим слоем и контактным слоем GaAs, удаление контактного слоя над фотоприемными участками полупроводниковой гетероструктуры химическим травлением через первую фоторезистивную маску, обработку открытых поверхностей пассивирующего слоя ионно-лучевым травлением, осаждение антиотражающего покрытия, удаление первой фоторезистивной маски и лежащих на ней участков диэлектрического антиотражающего покрытия, формирование тыльного омического контакта и формирование фронтального омического контакта по меньшей мере через одну вторую фоторезистивную маску, содержащую подслой из антиотражающего покрытия. Изготовленный фотоэлектрический преобразователь имеет сниженные оптические потери. 3 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 ил.

Изобретение может быть использовано для создания СВЧ-фотодетекторов на основе эпитаксиальных структур GaAs/AlxGa1-xAs, чувствительных к излучению на длине волны 810-860 нм. Способ заключается в создании фоточувствительной области и контактной площадки для бондинга вне фоточувствительной области на полупроводниковой подложке, формировании на фоточувствительной области антиотражающего покрытия и шин фронтального омического контакта шириной 4-10 мкм. Шины фронтального омического контакта выполняют путем осаждения трехслойного покрытия, состоящего из нижнего слоя серебра, слоя золота и верхнего слоя серебра. Создают тыльный омический контакт, формируют меза-структуру, проводят чернение верхнего слоя серебра шин фронтального омического контакта путем обработки фотодетектора в растворе на основе сульфида натрия, гидроксида натрия и сернистокислого натрия в течение 15-30 с или в растворе на основе FeCl3 в течение 5-15 с. Изобретение обеспечивает возможность изготовления фотодетектора (подводимого по оптоволокну лазерного излучения), имеющего увеличенную рабочую мощность, увеличенную степень поглощения падающего излучения и пониженную величину коэффициента отражения излучения, и, как следствие, уменьшенную долю излучения, попадающего при отражении от фотодетектора в оптоволокно, при этом поскольку лазерное излучение подводится к фотодетектору по оптоволокну, то это обеспечивает фокусировку излучения на фоточувствительную область фотодетектора и соответственно препятствует попаданию и отражению излучения от контактных площадок. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области разработки и изготовления мощных фоточувствительных полупроводниковых приборов на основе GaAs, в частности к импульсным полупроводниковым сверхвысокочастотным (СВЧ) фотодетекторам. Мощный импульсный СВЧ фотодетектор лазерного излучения на основе гетероструктуры содержит подложку 2 из n-GaAs, слой 3 из n-AlxGa1-xAs с х=0,35-0,60 в начале роста слоя на границе с подложкой до х=0,10-0,15 в конце роста слоя и с градиентом параметра «х» в интервале 25-60 см-1, слой 4 из n0-GaAs толщиной 0,5-2 мкм с концентрацией носителей тока (0,5-2,0)⋅1016 см-3, слой 5 из р-AlxGa1-xAs с х=0,15-0,30 в начале роста слоя до х=0,05-0,10 в конце роста слоя, контактный слой 6 из р+-GaAs и сплошные омические контакты 1, 7. Изобретение обеспечивает улучшение быстродействия, уменьшение омических и тепловых потерь, а также уменьшение оптических потерь. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области разработки и изготовления фоточувствительных полупроводниковых приборов на основе GaAs. Способ изготовления мощного импульсного фотодетектора, работающего в фотовольтаическом режиме (с нулевым напряжением смещения), на основе GaAs включает последовательное выращивание методом жидкофазной эпитаксии на n-GaAs подложке слоя n-AlxGa1-xAs при х=0,10-0,15, слоя i-GaAs, слоя р-GaAs и слоя p-AlxGa1-xAs при х=0,2-0,3 в начале роста и при х=0,09-0,16 в приповерхностной области слоя. Изобретение обеспечивает возможность создания импульсного фотодетектора на основе GaAs, работающего в фотовольтаическом режиме (без смещения), с уменьшенной емкостью, повышенными быстродействием и фоточувствительностью, и тем самым увеличения кпд преобразования импульсов мощного лазерного излучения, модулированного в гигагерцовом диапазоне частот. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, применяемым в электронике. СВЧ фотоприемник лазерного излучения состоит из подложки 1, выполненной из n-GaAs, и последовательно осажденных: слоя тыльного потенциального барьера 2 n-Al0.2Ga0.8As, базового слоя, выполненного из n-GaAs 3, с толщиной 50-100 нм, непроводящего слоя i-GaAs 4 толщиной 1 мкм и эмиттерного слоя p-GaAs 5 толщиной 900-1000 нм с увеличением уровня легирования мелкой акцепторной примесью от границы с непроводящим слоем до противоположной границы, при этом сумма толщин базового, непроводящего и эмиттерного слоев составляет от 1,95 до 2,1 мкм. Изобретение обеспечивает возможность создания СВЧ фотоприемника лазерного излучения с высоким быстродействием и поглощением не менее 80% фотонов с длиной волны в диапазоне 800-860 нм. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания фотодетекторов (ФД) лазерного излучения (ЛИ). СВЧ фотодетектор лазерного излучения состоит из подложки 1, выполненной из n-GaAs, и последовательно осажденных: Брегговского отражателя 2, настроенного на длину волны лазерного излучения в диапазоне 800-860 нм, включающего чередующиеся пары слоев n-AlAs 3 / n-Al0,2Ga0,8As 4, базового слоя, выполненного из n-GaAs 5, с толщиной 50-100 нм, нелегированного слоя i-GaAs 6 толщиной 0,9-1,1 мкм, эмиттерного слоя p-GaAs 7 толщиной 450-400 нм, фронтальный слой р-Al0,2Ga0,8As, при этом сумма толщин базового, нелегированного и эмиттерного слоев не превышает 1,5 мкм. Изобретение обеспечивает возможность создания такого СВЧ фотодетектора лазерного излучения, который обладал бы малой барьерной емкостью, обеспечивал высокое быстродействие и поглощал бы более 95% фотонов с длинной волны в диапазоне 800-860 нм, обеспечивая близкое к полному собирание фотогенерированных носителей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для создания мощного СВЧ фотодетектора на основе эпитаксиальных структур GaAs/AlxGa1-xAs, чувствительных к излучению на длине волны 810-860 нм. Способ заключается в создании многослойной структуры из системы чередующихся слоев AlxGa1-xAs и GaAs на подложке GaAs n-типа, создании широкозонного окна AlxGa1-xAs на поверхности многослойной структуры, формировании контактного слоя GaAs р-типа на поверхности широкозонного окна, создании фронтального и тыльного омических контактов, формировании просветляющего покрытия, проведении пассивации боковой поверхности меза-структуры. Шину фронтального омического контакта выполняют в виде усеченной пирамиды с широким тыльным основанием и зеркальной боковой поверхностью. Изобретение обеспечивает снижение омических потерь и потерь на затенение фоточувствительной области фотодетектора путем создания контактных шин в виде усеченных пирамид с широким основанием и с зеркальными боковыми стенками, увеличение рабочей мощности фотодетектора, снижение токов утечки по боковой поверхности фотодетектора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к радиофотонике, и может быть использовано при конструировании систем возбуждения антенн и антенных решеток для связи, радиолокации и радиоэлектронной борьбы. Оптоволоконный фотоэлектрический СВЧ модуль включает симметричный оптоволоконный разветвитель, в первичное оптоволокно которого вводятся мощные импульсы лазерного излучения длительностью менее 2 нс в спектральном диапазоне 820-860 нм, каждое из вторичных оптоволокон оптически стыковано с AlGaAs-GaAs фотодетектором, работающим в вентильном режиме, фотодетекторы соединены электрически последовательно в модуль, причем количество фотодетекторов в модуле прямо пропорционально величине эффективного волнового сопротивления электрической нагрузки. Изобретение обеспечивает повышение мощности и быстродействия оптоволоконного фотоэлектрического преобразователя мощных СВЧ импульсов лазерного излучения. 3 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 ил.
Способ изготовления гетероструктуры InGaAsP/InP фотопреобразователя включает последовательное выращивание методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на подложке InP в потоке очищенного водорода при пониженном давлении при температуре эпитаксии буферного слоя InP из триметилиндия и фосфина и слоя InxGa1-xAsyP1-y, где 0,59<х<0,80 и 0,55<у<0,92, из триметилиндия, триэтилгаллия, арсина и фосфина путем последовательного выращивания субслоев InxGa1-xAsyP1-y толщиной не более 100 нм. При этом после выращивания каждого субслоя InxGa1-xAsyP1-y прекращают подачу триметилиндия, триэтилгаллия, арсина и фосфина на (5-30) с. Изобретение обеспечивает повышение качества контроля стыковки кристаллов. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике. Фотопреобразователь лазерного излучения включает подложку (1) из n-GaAs, на которую последовательно нанесены слой (2) тыльного барьера из n-AlGaAs, базовый слой (3) из n-GaAs, эмиттерный слой (4) из p-GaAs, слой (5) широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, широкозонный стоп-слой (6) из n-AlyGa1-yAs и контактный подслой (7) из p-GaAs. Толщина слоя (5) широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, где 0,15<x<0,25, составляет не менее 1 мкм, а в широкозонном стоп-слое (6) из n-AlyGa1-yAs концентрация у алюминия составляет 0,6<y<0,7. Фотодетектор согласно изобретению обладает высоким уровнем квантовой эффективности в диапазоне 800-860 нм, а также пониженным последовательным сопротивлением. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Солнечный фотоэлектрический концентраторный модуль содержит первичный оптический концентратор (3) в виде линзы Френеля, с линейным размером D, оптическая ось (4) которой проходит через центр (5) фотоактивной области фотоэлемента (1), выполненной в виде круга диаметром d, и соосный с ним вторичный концентратор (6), выполненный в виде четвертьволнового радиального градана диаметром d и высотой h1, установленный на расстоянии h2 от фронтальной поверхности линзы Френеля, при этом величины h1, h2, и D удовлетворяют определенным соотношениям. Изобретение обеспечивает формирование фотоэлектрического модуля с повышенной надежностью, с увеличенным сроком службы и высокой энергопроизводительностью за счет выравнивания освещенности фотоактивной области и уменьшения локальной концентрации солнечного излучения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области солнечной энергетики и может найти применение, например, при создании установок с фотоэлектрическими модулями. Система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки включает подсистему (1) азимутального вращения и подсистему (2) зенитального вращения. Подсистема (1) азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки (3), по центру которой закреплен горизонтальный диск (4) с рифленой поверхностью (5), являющийся ведомой шестерней первого привода (6). На торец стойки (3) надета с возможностью вращения вертикальная труба (7). На верхнем конце вертикальной трубы (7) закреплена горизонтальная труба (9), на которой с возможностью вращения установлена подсистема (2) зенитального вращения. Подсистема (2) зенитального вращения выполнена в виде пространственной рамы (10) и двух вертикальных секторов (11) с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями (12), являющимися ведомыми шестернями второго редуктора, вращаемого валом (13) второго привода (14). Пространственная рама (10) содержит по меньшей мере две (на чертеже показано четыре) опоры (15), имеющие -образный профиль, прикрепленные к поперечным балкам (16) пространственной рамы (10). Система более проста и менее трудоемка при монтаже и не требует использования при ее сборке специальных приспособлений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Солнечный концентраторный модуль (1) содержит боковые стенки (2), фронтальную панель (3) с линзами (4) Френеля на внутренней стороне фронтальной панели (3), тыльную панель (9) с фоконами (6) и солнечные элементы (7), снабженные теплоотводящими основаниями (8). Теплоотводящие основания (8) прикрепляют солнечные элементы (7) к тыльной стороне (9) тыльной панели (5) так, что центр фотоприемной площадки (10) каждого солнечного элемента (7) лежит на одной оси с центром (11) соответствующей линзы Френеля и совпадает с фокусом этой линзы. Солнечный концентраторный модуль (1) имеет повышенную энергопроизводительность и улучшенную разориентационную характеристику. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система управления платформой концентраторных солнечных модулей содержит платформу (6) с концентраторными каскадными солнечными модулями, оптический солнечный датчик (24), выполненный в виде CMOS матрицы, подсистему (7) азимутального вращения, подсистему (8) зенитального вращения, включающую датчик положения платформы по зенитальному углу, центральный блок (23) управления, содержащий контроллер, блок (26) часов реального времени, датчик (13) числа оборотов первого электродвигателя (12), датчик (19) числа оборотов второго электродвигателя (18). Система обеспечивает увеличение КПД солнечной установки и сводит к минимуму время поиска и точного наведения на солнечный диск на протяжении всего срока службы солнечной установки. 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания солнечных элементов. Метаморфный фотопреобразователь включает подложку (1) из GaAs, метаморфный буферный слой (2) и по меньшей мере один фотоактивный p-n-переход (3), выполненный из InGaAs и включающий базовый слой (4) и эмиттерный слой (5), слой (6) широкозонного окна из In(AlxGa1-x)As, где x=0,2-0,5, и контактный субслой (7) из InGaAs. Метаморфный фотопреобразователь, выполненный согласно изобретению, имеет повышенные величину фототока и КПД. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам создания наногетероструктур для фотопреобразующих и светоизлучающих устройств. Способ изготовления наногетероструктуры со сверхрешеткой включает выращивание на подложке GaSb газофазной эпитаксией из металлоорганических соединений в потоке водорода сверхрешетки, состоящей из чередующихся слоев GaSb и InAs. Сверхрешетка содержит по меньшей мере один слой GaSb, выращиваемый из триэтилгаллия и триметилсурьмы, и по меньшей мере один слой InAs, выращиваемый из триметилиндия и арсина. При выращивании слоя GaSb вначале подают триэтилгаллий, а затем триметилсурьму, при выращивании слоя InAs вначале подают арсин, а затем триметилиндий. После выращивания каждого слоя GaSb или InAs прерывают подачу упомянутых соединений в зону роста слоев и продолжают подавать водород в течение времени t, задаваемого определенным соотношением. В изготовленных настоящим способом наногетероструктурах со сверхрешеткой отсутствуют пленки переменного состава на гетерогранице между слоями сверхрешетки, в результате обеспечивается стабильность и воспроизводимость электрооптических свойств создаваемых на основе этих наногетероструктур фотопреобразующих и светоизлучающих устройств. 3 пр.

Способ изготовления фотопреобразователя на основе GaAs включает выращивание методом жидкофазной эпитаксии на подложке n-GaAs базового слоя n-GaAs, легированного оловом или теллуром, толщиной 10-20 мкм и слоя p-AlxGa1-xAs, легированного цинком, при х=0,2-0,3 в начале роста и при х=0,10-0,15 в приповерхностной области слоя, при этом выращивание слоя p-AlGaAs ведут при температуре 600-730°С в течение 20-50 мин, за это время осуществляется формирование диффузионного р-n перехода в GaAs с образованием эмиттерного слоя p-GaAs толщиной 1-2 мкм, осаждение тыльного контакта термическим вакуумным напылением, отжиг осажденного тыльного контакта в атмосфере водорода, осаждение через маску фоторезиста лицевого контакта термическим вакуумным испарением и отжиг осажденного лицевого контакта в атмосфере водорода, металлизацию лицевого контакта гальваническим осаждением через маску из фоторезиста при одновременном осаждении золота на тыльную поверхность, разделительное травление структуры через маску из фоторезиста на отдельные фотоэлементы и нанесение антиотражающего покрытия. Изобретение позволяет изготавливать фотопреобразователи с увеличенным КПД преобразования узкополосного, в частности лазерного излучения, и применим в массовом производстве GaAs фотоэлементов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к фотоэлектрическим преобразователям солнечной энергии. Фотоэлектрический преобразователь на основе изотипной варизонной гетероструктуры из полупроводниковых соединений A3B5 и/или A2B6 содержит полупроводниковую подложку и изотипный с подложкой фотоактивный слой, просветляющий слой и омические контакты. Ширина запрещенной зоны в фотоактивном слое уменьшается в направлении от освещаемой поверхности к подложке за счет изменения состава материала фотоактивного слоя, приводящего к изменению ширины запрещенной зоны с градиентом от 0,8 эВ/мкм до 1,2 эВ/мкм, что обеспечивает градиент тянущего электрического поля в фотоактивном слое в диапазоне 0,8-1,2 В/мкм. Фотоэлектрический преобразователь согласно изобретению имеет повышенный КПД. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую. Способ изготовления многопереходного солнечного элемента согласно изобретению включает последовательное формирование субэлемента из Ge с p-n переходом, первого туннельного диода, субэлемента Ga(In)As с p-n переходом, второго туннельного диода, субэлемента из GaInP с p-n переходом и контактного слоя из GaAs, нанесение тыльного омического контакта р-типа на тыльную сторону субэлемента из Ge и нанесение через первую маску первого омического контакта n-типа на контактный слой GaAs, удаление химическим травлением через вторую маску участков контактного слоя из GaAs, где отсутствует первый омический контакт, и нанесение на эти участки просветляющего покрытия, создание ступенчатой разделительной мезы путем травления через третью маску контактного слоя из GaAs и субэлемента из GaInP на глубину 0,2-0,4 мкм, осаждения через третью маску первого пассивирующего покрытия, вскрытия через четвертую маску первых окон в первом пассивирующем покрытии, осаждения второго омического контакта p-типа на вскрытые первые окна, травления через пятую маску, закрывающую второй омический контакт, субэлемента из GaInP и субэлемента из Ga(In)As до субэлемента из Ge, осаждения через пятую маску второго пассивирующего покрытия, вскрытия через шестую маску вторых окон во втором пассивирующем покрытии, осаждения третьего омического контакта n-типа на вскрытые вторые окна, травления через седьмую маску, закрывающую третий омический контакт, субэлемента из Ge на глубину 2-10 мкм и осаждения через седьмую маску третьего пассивирующего покрытия. Изобретение позволяет изготавливать многопереходный солнечный элемент с повышенной эффективностью преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.

Система позиционирования и слежения за Солнцем концентраторнойфотоэнергоустановки, содержащая платформу с концентраторными каскадными модулями, подсистему азимутального вращения, подсистему зенитального вращения, силовой блок, блок управления положением платформы с блоком памяти, содержащий микроконтроллер, оптический солнечный датчик, фотоприемники которого выполнены в виде каскадных фотопреобразователей, датчик оборотов первого электродвигателя, датчик оборотов второго электродвигателя. Система обеспечивает сопровождение солнечного диска с необходимой точностью независимо от погодных условий и сводит к минимуму собственное потребление энергии за счет исключения срабатывания оптического солнечного датчика при его засветке от светлых пятен в облаках. 2 ил.

Изобретение относится к области солнечной энергетики. Фотоэлектрический модуль (1) содержит боковые стенки (2), фронтальную панель (3) с линзами Френеля (4) на ее внутренней стороне, светопрозрачную тыльную панель (5), солнечные фотоэлементы (б) с байпасными диодами, планки (11), выполненные из диэлектрического материала с двусторонним металлическим покрытием (12), (13), и металлические платы (9) с регулярно расположенными углублениями (8) для солнечных фотоэлементов (6) и параллельными канавками (10) для планок (11). Металлические платы (9) прикреплены к светопрозрачной тыльной панели (5), солнечные фотоэлементы (6) установлены в центрах углублений (8) металлических плат (9), служащих нижним контактом солнечных фотоэлементов (6) и нижних металлических покрытий (12) планок (11). Изобретение обеспечивает увеличенный срок эксплуатации при сохранении эффективности преобразования солнечного излучения. 21 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов. Способ формирования многослойного омического контакта включает предварительное формирование фотолитографией маски из фоторезиста на поверхности арсенида галлия электронной проводимости, очистку свободной от маски поверхности арсенида галлия, последовательное напыление слоя из эвтектического сплава золота с германием толщиной 10-100 нм, напыление с помощью магнетронного разряда постоянного тока слоя из сплава никеля с ванадием с содержанием ванадия 5-50 мас. % толщиной 5-100 нм и нанесение проводящего слоя, последующее удаление фоторезиста и отжиг контактной структуры. Способ более прост в осуществлении и обеспечивает точное воспроизведение заданных параметров контактных структур приборов на большой площади. 12 з.п. ф-лы.

Способ изготовления гетероструктурного солнечного элемента включает выращивание полупроводниковой гетероструктуры на германиевой подложке, создание омических контактов со стороны тыльной поверхности германиевой подложки и со стороны фронтальной поверхности гетероструктуры, нанесение просветляющего покрытия на фронтальную поверхность гетероструктуры, создание разделительной мезы через маску фоторезиста путем травления первой канавки в полупроводниковой гетероструктуре до германиевой подложки. После создания первой канавки осуществляют пассивацию поверхности первой канавки диэлектриком, после чего проводят травление через маску из фоторезиста второй канавки в германиевой подложке глубиной не менее 2 мкм и шириной на 5-10 мкм уже ширины первой канавки и покрывают вторую канавку диэлектриком. Способ согласно изобретению позволяет увеличить выход годных гетероструктурных солнечных элементов и повысить надежность их эксплуатации особенно в условиях космического пространства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.

При изготовлении фотопреобразователя согласно изобретению на тыльной стороне подложки GaSb n-типа проводимости выращивают методом эпитаксии высоколегированный контактный слой n+-GaSb, а на лицевой стороне подложки - буферный слой n-GaSb. Наносят на лицевую поверхность подложки диэлектрическую пленку. Создают химическим травлением окна в диэлектрической пленке. Легируют диффузией цинка из газовой фазы в квазизамкнутом контейнере поверхностный слой структуры GaSb фотопреобразователя. Удаляют на тыльной стороне подложки p-n-переход. Осаждают тыльный и лицевой контакты и отжигают их. Разделяют структуру травлением на отдельные фотоэлементы и наносят антиотражающее покрытие. Изобретение позволяет увеличить КПД фотопреобразователей на основе GaSb при высоких плотностях падающего излучения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области изготовления фоточувствительных полупроводниковых приборов на основе GaAs, позволяющих преобразовывать мощное узкополосное излучение в электрическую энергию для энергоснабжения наземных и космических объектов. Способ изготовления фотопреобразователя на основе GaAs включает последовательное выращивание методом жидкофазной эпитаксии на подложке n-GaAs буферного слоя n-GaAs, базового слоя n-GaAs, эмиттерного слоя p-GaAs и слоя p-AlGaAs с содержанием Al в твердой фазе от 30-40 ат.% в начале роста слоя и при содержании Al в твердой фазе 10-15 ат.% в приповерхностной области слоя, а также осаждение тыльного контакта и лицевого контакта. На лицевую поверхность подложки наносят антиотражающее покрытие. Способ безопасен и позволяет с меньшими затратами совместить в одном слое функции широкозонного окна и контактного слоя, что приводит к увеличению кпд преобразования узкополосного, в частности лазерного излучения. 8 з.п. ф-лы.

Многопереходный солнечный элемент содержит подложку p-Ge (1), в которой создан нижний p-n переход (2), и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой (3) n-Ga0,51In0,49P, буферный слой (4) n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод (5), средний p-n переход (6), содержащий слой тыльного потенциального барьера (7), базовый (9) и эмиттерный (11) слои, а также широкозонное окно (12), верхний туннельный диод (13), верхний p-n переход (14), содержащий слой тыльного потенциального барьера (15), базовый (16) и эмиттерный (17) слои, а также широкозонное окно (18), и контактный n+-подслой (19), Базовый слой (9) среднего p-n перехода (6) включает последовательно выращенные область переменного легирования (8), примыкающую непосредственно к слою тыльного потенциального барьера (7) среднего p-n перехода (9) и область (10) постоянного легирования. Изобретение обеспечивает увеличение собирания носителей из базового слоя среднего p-n перехода GaInP/GaInAs/Ge многопереходного солнечного элемента, что выражается в увеличении его фототока и КПД всего элемента в целом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ изготовления каскадных солнечных элементов включает последовательное нанесение на фронтальную поверхность фоточувствительной полупроводниковой структуры GaInP/GaInAs/Ge пассивирующего слоя и контактного слоя GaAs, локальное удаление контактного слоя травлением через маску фоторезиста. Далее создают многослойное просветляющее покрытие на открытой части пассивирующего слоя. Напыляют основу омических контактов на поверхности полосок контактного слоя через маску фоторезиста и на тыльной поверхности фоточувствительной полупроводниковой структуры. После вжигания напыленной основы омических контактов утолщают ее импульсным электрохимическим осаждением слоя золота или серебра толщиной 5-10 мкм на полоски основы омических контактов через маску задубленного фоторезиста с вертикальными боковыми стенками и на основу омического контакта на тыльной поверхности фоточувствительной полупроводниковой структуры. Создают разделительную мезу плазмохимическим травлением фоточувствительной полупроводниковой структуры со стороны фронтальной поверхности на глубину 10-15 мкм через маску задубленного фоторезиста. Наносят защитный слой из термостойкого и химически стойкого диэлектрика на боковую поверхность разделительной мезы. Изобретение обеспечивает изготовление солнечных элементов с минимизированной степенью затенения светочувствительной области, с утолщенными омическими контактами, обладающими высокими электропроводящими свойствами, высокой износостойкостью. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 пр.

Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к концентраторным каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют концентрированное солнечное излучение в электроэнергию. Концентраторный каскадный фотопреобразователь содержит подложку (1) p-Ge, в которой создан нижний p-n переход (2), и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой (3) n-Ga0,51In0,49P, буферный слой (4) n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод (5), средний p-n переход (9), содержащий базовый слой (10) и эмиттерный слой (11), а также широкозонное окно (12), верхний туннельный диод (13), верхний p-n переход (14), содержащий слой (15) тыльного потенциального барьера, базовый слой (16) и эмиттерный слой (17), а также широкозонное окно (18), и контактный n+-подслой (19). При этом нижний туннельный диод содержит n - широкозонный слой (6), n++-туннельный слой (7) и p++-туннельный слой (8), примыкающий непосредственно к базовому слою (10) среднего p-n перехода (9). Изобретение обеспечивает снижение последовательного сопротивления концентрационного каскадного фотопреобразователя для обеспечения повышения эффективности преобразования высококонцентрированного солнечного излучения. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области солнечной энергетики. Фотоэлектрический концентраторный субмодуль содержит фронтальный стеклянный лист (1), на тыльной стороне которого расположен первичный оптический концентратор в виде линзы (2) квадратной формы с длиной стороны квадрата, равной W, и фокусным расстоянием F. В центральной области поверхности линзы (2) квадратной формы и соосно с ней установлен фотоэлемент (4) толщиной z1, выполненный в виде квадрата со стороной, равной d1, размещенный на теплоотводящем основании (3), выполненном в виде круга диаметром d2 или прямоугольника с длиной большей стороны d2 и толщиной z2. На фотоактивной поверхности фотоэлемента (4) соосно с линзой (2) квадратной формы установлен вторичный оптический концентратор в виде, например, усеченного стеклянного конуса (5), высотой h1, обращенного меньшим основанием к фотоэлементу. Параллельно фронтальному стеклянному листу (1) установлен тыльный стеклянный лист (6) со светоотражающим зеркальным покрытием (7). Расстояние от светоотражающего зеркального покрытия (7) до фотоэлемента (4) равно L. Величины F, W, d1, d2, z1, z2, h1 и L удовлетворяют определенным соотношениям. Изобретение обеспечивает уменьшение трудоемкости изготовления фотоэлектрического субмодуля при обеспечении высокой точности монтажа фотоэлемента и сохранении хорошей разориентационной характеристики, что позволит увеличить его энергопроизводительность и надежность. Снижение расхода материалов за счет уменьшения в 2 раза толщины субмодулей также позволит уменьшить стоимость изготовления фотоэлектрического модуля. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

 


© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности
Наверх