Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент


 

H01L31/0725 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Владельцы патента RU 2547324:

Общество с ограниченной ответственностью "Галлий-Н" (RU)

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету, предназначенным для преобразования света в электрическую энергию, в частности к многопереходным солнечным элементам. Солнечный элемент содержит подложку, на которой размещены, по крайней мере, два двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, сопряженные между собой, по крайней мере, двумя промежуточными слоями. Слои двухслойных компонентов и промежуточные слои выполнены из четверного твердого раствора AlInGaN. Промежуточные слои и сопряженные с ними фрагменты солнечного элемента выполнены с одинаковым значением ширины запрещенной зоны. Двухслойные компоненты с p-n-переходами между слоями и сопряженные с ними промежуточные слои выполнены с одинаковым значением постоянной решетки. В промежуточных слоях постоянная решетки различна. В слоях двухслойных компонентов с p-n-переходами различна ширина запрещенной зоны при фиксированном значении постоянной решетки. Изобретение позволяет повысить эффективность преобразования солнечного излучения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету, предназначенным для преобразования света в электрическую энергию, в частности к многопереходным солнечным элементам.

Известен многопереходный полупроводниковый солнечный элемент (Патент RU №2376679 «Полупроводниковый многопереходный солнечный элемент», заявл. 16.09.2008, опубл. 20.12.2009, МПК: H01L 31/042), включающий подложку, выполненную из AlN, на которой размещено не менее двух сопряженных друг с другом выполненных из твердых растворов металлов третьей группы (в частности In1-xGaxN) двухслойных компонентов, с p-n-переходами между слоями. Двухслойные компоненты сопряжены между собой промежуточными слоями, в частности туннельными переходами. Ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов возрастает в направлении к источнику солнечной энергии. Многопереходный солнечный элемент дополнительно содержит двухслойный компонент, выполненный из In1-x-yGaxAlyN с р-n-переходом между слоями, размещенный со стороны источника солнечной энергии, сопряженный со смежным двухслойным компонентом из In1-xGaxN посредством туннельного перехода или омического контакта.

Известный солнечный элемент обеспечивает возможность расширения диапазона использования ультрафиолетовой части спектра, благодаря чему существенно повышается коэффициент полезного действия солнечного элемента в целом.

Однако такой солнечный элемент обладает неудовлетворительной морфологией слоев, обусловленной различием параметров их кристаллической решетки, что сопровождается высоким уровнем плотности дислокаций в слоях. Рассогласование по постоянным решетки является следствием использования в сочетании с подложкой AlN тройного соединения IngaN, что и приводит к формированию дефектов и ограничивает эффективность солнечного элемента.

Известен также полупроводниковый многопереходный солнечный элемент, включающий подложку, на которой размещены, по крайней мере, два двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, выполненные из твердых растворов нитридов металлов третьей группы, сопряженные между собой промежуточными слоями, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией (US Patent №7217882 «Broad spectrum solar cell», filled: May 27, 2003, published May 15, 2007, IPC: H01L 31/00) - прототип.

Известный солнечный элемент обеспечивает последовательное преобразование солнечного излучения. Часть излучения с энергией фотонов, равной или превосходящей ширину запрещенной зоны, поглощается и генерирует электронно-дырочную пару. Излучение с энергией фотонов менее ширины запрещенной зоны свободно проходит через слои верхнего компонента и преобразуется в электрическую энергию в компонентах, расположенных дальше от источника солнечной энергии. Изменение ширины запрещенной зоны достигается варьированием состава эпитаксиального слоя In1-xGaxN.

В известном солнечном элементе состав слоев двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями выбран с учетом необходимости обеспечения преобразования всего спектра солнечного излучения. Состав каждого из слоев выбран таким образом, чтобы обеспечить необходимое значение ширины запрещенной зоны, при этом не принято во внимание, что при варьировании состава слоев меняется значение постоянной кристаллической решетки, в то время как рассогласование постоянных решеток эпитаксиальных слоев приводит к возникновению в слоях дефектов, и, как следствие, к снижению эффективности солнечного элемента.

В рассмотренных выше случаях ширина запрещенной зоны в пределах каждого двухслойного компонента сохраняется фиксированной, что приводит к снижению эффективности преобразования солнечного излучения в электрический ток, т.к. эффективно поглощаются только фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны двухслойного компонента. При этом фотоны с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны двухслойного компонента, рождают носители, обладающие избыточной кинетической энергией в зоне проводимости. За счет столкновения с атомами кристаллической решетки электроны быстро теряют эту энергию и «опускаются на дно зоны проводимости». Этот процесс называется термализацией носителей, при котором вся избыточная энергия носителей уходит на нагрев кристаллической решетки и не дает вклад в вырабатываемую солнечным элементом энергию. Потери, связанные с этим процессом, относятся к числу основных факторов, ограничивающих эффективность преобразования солнечной энергии.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности преобразования солнечного излучения в электрическую энергию.

Поставленная задача решается за счет того, что в многопереходном полупроводниковом солнечном элементе, включающем подложку, на которой размещены, по крайней мере, два двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, выполненные из твердых растворов нитридов металлов третьей группы, сопряженные между собой промежуточными слоями, ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией, слои двухслойных компонентов и промежуточные слои выполнены из четверного твердого раствора AlInGaN, между подложкой и двухслойным компонентом с p-n-переходом между слоями и каждой парой двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями размещены, по крайней мере, два промежуточных слоя, промежуточные слои и сопряженные с ними фрагменты солнечного элементы выполнены с одинаковым значением ширины запрещенной зоны, двухслойные компоненты с p-n-переходами между слоями и сопряженные с ними промежуточные слои выполнены с одинаковым значением постоянной решетки, при этом сопряженные между собой слои двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями выполнены с различным значением ширины запрещенной зоны, а сопряженные между собой промежуточные слои - с различным значением постоянной решетки.

Подложка многопереходного полупроводникового солнечного элемента может быть выполнена из проводящего материала, в частности из карбида кремния.

Целесообразно также, чтобы промежуточные слои, расположенные между двухслойными компонентами, были выполнены в форме туннельных переходов.

Потери, связанные с термализацией в предлагаемом техническом решении, практически полностью исключаются за счет того, что ширина запрещенной зоны внутри каждого двухслойного компонента плавно увеличивается в направлении к источнику излучения, что позволяет обеспечить поглощение излучения в широком диапазоне длин волн (энергий). Кроме того, при градиентном изменении ширины запрещенной зоны постоянная решетки не изменяется внутри двухслойного компонента. Это приводит к значительному уменьшению дефектообразования в гетероструктуре солнечного элемента предлагаемой конструкции по сравнению с аналогичными гетероструктурами солнечных элементов, в которых постоянная решетки внутри двухслойных компонентов не фиксируется. В предлагаемой гетероструктуре солнечного элемента в каждом из промежуточных слоев, сопрягающих двухслойные компоненты, постоянная решетки изменяется, т.к. это необходимо для выполнения в соседнем поглощающем переходе условия градиентного изменения ширины запрещенной зоны при фиксированном значении постоянной решетки. При этом в промежуточных слоях предусмотрено плавное изменение постоянной решетки с целью уменьшения дефектообразования в эпитаксиальных слоях солнечного элемента.

В предлагаемом многопереходном солнечном элементе слои двухслойных компонентов и промежуточные слои выполнены из четырехкомпонентного твердого раствора AlxInyGa1-x-yN (x≥0, y≥0, x+y≤1), поскольку только использование слоев такого твердого раствора позволяет обеспечить изменение ширины запрещенной зоны при фиксированном значении постоянной решетки и изменение постоянной решетки при фиксированном значении ширины запрещенной зоны. В случае использования любого трехкомпонентного твердого раствора нитридов металлов третьей группы изменение ширины запрещенной зоны неизбежно сопровождается изменением постоянной решетки, а изменение постоянной решетки - изменением ширины запрещенной зоны.

Выполнение подложки из проводящего материала обеспечивает возможность размещения одного из контактов со стороны подложки, а другого - на верхнем слое. Такое размещение контактов улучшает растекание тока по всей структуре солнечного элемента, что также оказывает положительное влияние на эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую.

По сравнению с другими проводящими материалами, которые могут быть использованы в качестве материала подложки, карбид кремния характеризуется свойствами, наиболее близкими свойствам нитридных материалов.

Выполнение промежуточных слоев, расположенных между двухслойными компонентами, в форме туннельных переходов обеспечивает наилучшее сопряжение двухслойных компонентов по электрическим параметрам. Экспериментально установлено, что чередование характеристик слоев, свойственное предлагаемому изобретению, наилучшим образом может быть реализовано именно в случае выполнения промежуточных слоев в форме туннельных переходов.

Изобретение поясняется чертежом - Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент.

Согласно изобретению многопереходный полупроводниковый солнечный элемент содержит подложку 1, на которой размещены двухслойные компоненты 2, 3 и 4 с p-n-переходами 5, 6 и 7 между слоями. Подложка с прилегающим к ней двухслойным компонентом сопряжены между собой двумя промежуточными слоями 10, а двухслойные компоненты сопряжены между собой промежуточными слоями, образующими туннельные переходы 8 и 9.

Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент был полностью изготовлен в рамках одного эпитаксиального процесса.

Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент, выполненный в соответствии с предлагаемым изобретением, работает следующим образом:

Облучение многопереходного полупроводникового солнечного элемента осуществляется со стороны подложки 1.

На поверхность двухслойного компонента 2 падает солнечное излучение. Часть фотонов с энергией Eg>2,48 эВ поглощается двухслойным компонентом 2 и вызывает генерацию электронно-дырочных пар. Разделение электронов и дырок достигается за счет электрического поля p-n-перехода между слоями компонента 2. Фотоны с энергией 1,9 eV≤Eg≤2,48 эВ поглощаются двухслойным компонентом 3, а фотоны с энергией Eg≤1,9 эВ - двухслойным компонентом 4, при этом в двухслойных компонентах 3 и 4, также как и в двухслойном компоненте 2, происходит генерация электронно-дырочных пар и разделение электронов и дырок. Связь между переходами с различными значениями ширины запрещенной зоны обеспечивается туннельными переходами 8, 9. Связь между подложкой и прилегающим к ней двухслойным компонентом обеспечена промежуточными слоями 10.

При работе солнечного элемента практически исключаются потери, связанные с процессом термализации, т.к. для фотона с заданной энергией в солнечном элементе найдется соответствующий подслой, имеющий такую же энергию, что и фотон, в результате чего произойдет поглощение фотона без высвобождения избыточной энергии.

Образцы солнечных элементов, выполненные в соответствии с предлагаемым изобретением, были изготовлены методом хлоридно-гидридной эпитаксии (HVPE).

В таблице 1 представлена структура образцов солнечных элементов (составы слоев и толщина слоев).

Таблица 1
Структура солнечного элемента
Слои солнечного элемента Материал слоя Ширина запрещенной зоны и постоянная решетки слоя Толщина слоя
Двухслойный компонет с p-n-переходом AlInGaN 1,5≤Eg<1,9 эВ, a=3,7 Å 200 нм + 200 нм
Промежуточные слои, образующие туннельный переход AlInGaN 3,5≤a≤3,7 Å, Eg=1,9 эВ 30 нм + 30 нм
Двухслойный компонент с p-n-переходом AlInGaN 1,9≤Eg≤2,48 эВ, a=3,5 Å 200 нм + 200 нм
Промежуточные слои, образующие туннельный переход AlInGaN 3,26≤a≤3,5 Å, Eg=2,48 эВ 30 нм + 30 нм
Двухслойный компонент с p-n-переходом AlInGaN 2,48≤Eg≤3,2 эВ, a=3,26 Å 200 нм + 200 нм
Промежуточные слои AlInGaN 3,18≤a≤3,26 Å, Eg=3,2 эВ 100 нм + 100 нм
Подложка Sic Sic 400 мкм

Eg - ширина запрещенной зоны (эВ), а - постоянная решетки (Å).

Диапазон изменений состава (x, y) для каждого слоя AlxInyGa1-x-yN определяется из следующих соотношений:

Eg=x·Eg(AlN)+y·Eg(InN)+(1-x-y)·Eg(GaN)-xy-C12-x(1-x-y)·C13-y(1-x-y)·C23, где Eg(AlN), Eg(InN), Eg(GaN) - параметры ширины запрещенной зоны AlN, InN, GaN соответственно, C12, C13, C23 - параметры провисания запрещенной зоны (эВ) для твердых растворов AlIn1-x, AlxGa1-xN, InxGa1-xN соответственно.

a=a(AlN)·x+a(InN)·y+a(GaN)·(1-x-y), где a(AlN), a(InN), a(GaN) - параметры кристаллических решеток AlN, InN, GaN соответственно.

Оценка КПД экспериментальных образцов солнечных элементов была проведена с помощью измерителя параметров солнечных элементов ST-1000 фирмы ТЕЛЕКОМ-СТВ (Россия).

В Таблице 2 представлены основные характеристики установки для измерения параметров образцов солнечных элементов.

Таблица 2
Характеристики установки для изменения параметров образцов солнечных элементов
Тип и марка прибора Основные характеристики
Измеритель параметров солнечных элементов ST-1000 фирмы ТЕЛЕКОМ-СТВ (Россия) 1. Поле однородной засветки при неравномерности ±1%: 150×150 мм
2. Спектр засветки: AM 1.5 по классу В (IEC 904-9)
3. Диапазон измеряемых напряжений: -2,4 ÷ +2,4 В
4. Погрешность измерения напряжений для диапазона значений холостого хода: 0,5-1,0 В±1%
5. Дискретность измерения напряжения: 0,3 мВ
6. Диапазон измеряемых токов: -8,0 - +8,0 А
7. Погрешность измерения тока для диапазона значений короткого замыкания: 4÷8 А±1%
8. Длительность импульса засветки: не более 10 мс
9. Дискретность измерения температуры: 0,2°С

Были проведены измерения параметров экспериментальных образцов при стандартных условиях измерений (температура окружающей среды 16÷26°С, относительная влажность воздуха не более 85%, атмосферное давление 750±50 мм рт.ст.).

КПД образцов с концентратором солнечного излучения AM 1,5-Global составлял 50%±5%.

1. Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент, включающий подложку, на которой размещены, по крайней мере, два двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, выполненные из твердых растворов нитридов металлов третьей группы, сопряженные между собой промежуточными слоями, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией, отличающийся тем, что слои двухслойных компонентов и промежуточные слои выполнены из четверного твердого раствора AlInGaN, между подложкой и двухслойным компонентом с p-n-переходом между слоями и каждой парой двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями размещены, по крайней мере, два промежуточных слоя, промежуточные слои и сопряженные с ними фрагменты солнечного элемента выполнены с одинаковым значением ширины запрещенной зоны, двухслойные компоненты с p-n-переходами между слоями и сопряженные с ними промежуточные слои выполнены с одинаковым значением постоянной решетки, при этом сопряженные между собой слои двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями выполнены с различным значением ширины запрещенной зоны, а сопряженные между собой промежуточные слои - с различным значением постоянной решетки.

2. Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что подложка выполнена из проводящего материала.

3. Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент по пп.1 и 2, отличающийся тем, что подложка выполнена из карбида кремния.

4. Многопереходный полупроводниковый солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что промежуточные слои, расположенные между двухслойными компонентами, выполнены в форме туннельных переходов.



 

Похожие патенты:

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц.

Изобретение относится к физике и технологии полупроводниковых приборов, в частности к солнечным элементам на основе кристаллического кремния. Солнечный элемент на основе кристаллического кремния состоит из областей p- и n-типов проводимости, электродов к р- и n-областям, при этом согласно изобретению на фронтальной поверхности кристалла сформирована дифракционная решетка с периодом, равным длине волны кванта излучения, энергия которого равна ширине запрещенной зоны кристалла.

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственного поля включает размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея.

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к полимерным солнечным фотоэлементам. Предложен полимерный солнечный фотоэлемент, содержащий последовательно: несущую основу, выполненную в виде прозрачной полимерной фотолюминесцентной подложки, прозрачный слой анода, фотоэлектрически активный слой и металлический слой катода, при этом полимерная фотолюминесцентная подложка состоит из оптически прозрачного полимера, содержащего люминофор, выбранный из ряда люминофоров общей формулы (I), где R - заместитель из ряда: линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кислорода; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом серы; разветвленные С3-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кремния; С2-С20 алкенильные группы; Ar - одинаковые или различные ариленовые или гетероариленовые радикалы, выбранные из ряда: замещенный или незамещенный тиенил-2,5-диил, замещенный или незамещенный фенил-1,4-диил, замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, замещенный флуорен-4,4'-диил, замещенный циклопентадитиофен-2,7-диил; Q - радикал из вышеуказанного ряда для Ar; Х - по крайней мере один радикал, выбранный из вышеуказанного ряда для Ar и/или радикал из ряда: 2,1,3-бензотиодиазол-4,7-диил, антрацен-9,10-диил, 1,3,4-оксадиазол-2,5-диил, 1-фенил-2-пиразолин-3,5-диил, перилен-3,10-диил; L равно 1 или 3 или 7; n - целое число от 2 до 4; m - целое число от 1 до 3; k - целое число от 1 до 3.

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для метрологического определения внутренней квантовой эффективности полупроводникового фотодиода по его вольт-амперным характеристикам.

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор содержит прозрачное защитное покрытие на рабочей поверхности, на которое падает излучение, и секции фотопреобразователей, соединенные оптически прозрачным герметиком с защитным покрытием.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при создании многоспектральных и многоэлементных фотоприемников. Гибридная фоточувствительная схема содержит алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с чувствительными площадками, расположенными на нем в шахматном порядке в виде прямоугольной матрицы и по числу равными числу индиевых столбиков.

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цифровых изображений.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю. .

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету. Гетероструктура содержит подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями. Двухслойные компоненты сопряжены между собой туннельными переходами. Ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией. Между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом предусмотрены релаксационные слои, выполненные из твердых растворов металлов третьей группы. Релаксационные слои позволяют уменьшить рассогласование кристаллической решетки подложки и двухслойных компонентов. Ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов удовлетворяет соотношению: Eg1:Eg2:Eg3=1:2,23:3,08, где 0,65≤Eg1≤0,85. Благодаря такому соотношению параметров двухслойных компонентов солнечная энергия поглощается во всем диапазоне спектра солнечного излучения, что позволяет повысить эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к гелиотехнике. Теплофотоэлектрический модуль с параболоцилиндрическим концентратором солнечного излучения состоит из параболоцилиндрического концентратора и линейчатого фотоэлектрического приемника (ФЭП), расположенного в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси, при этом солнечный фотоэлектрический модуль содержит асимметричный концентратор параболоцилиндрического типа с зеркальной внутренней поверхностью отражения и линейчатый фотоэлектрический приемник, установленный в фокальной области с устройством протока теплоносителя; форма отражающей поверхности концентратора Х(Y) определяется предложенной системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрического приемника, выполненного в виде линейки шириной do из скоммутированных ФЭП и длиной h и расположенного под углом к миделю концентратора. Изобретение обеспечивает работу солнечного фотоэлектрического модуля при высоких концентрациях и равномерное освещение ФЭП, получение на одном ФЭП технически приемлемого напряжения (12 В и выше), нагрев проточного теплоносителя, повышение КПД преобразования и снижение стоимости вырабатываемой энергии. 4 ил.

Использование: для изготовления модульных (гибридных) оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов различных спектров действия, предназначенных для эксплуатации в условиях низкой освещенности. Сущность изобретения заключается в том, что входной узел полупроводникового прибора имеет входное окно и основание с фоточувствительным элементом в соответствующем корпусе, на основании с фоточувствительным элементом размещены столбиковые опоры, выполненные методом фотолитографии, расположенные по периметру фоточувствительного элемента, превосходящие по высоте уровень контактных площадок фоточувствительного элемента. Технический результат: обеспечение возможности образования минимального зазора между поверхностью волоконно-оптического входного окна и поверхностью светочувствительного элемента, при этом обеспечивая защиту светочувствительного элемента от соприкосновения с поверхностью входного окна. 2 ил.

Настоящее изобретение относится к технологии термофотоэлектрических преобразователей с микронным зазором (MTPV) для твердотельных преобразований тепла в электричество. Суть заключается в формировании и последующем поддержании маленького расстояния между двумя телами в субмикронном зазоре для улучшения качества преобразования. Пока возможно достичь субмикронного расстояния зазора, термоэффекты на горячей и холодной поверхностях стимулируют поперечное колебание, скручивание или деформацию элементов, происходящие в вариациях в месте зазора, что приводит к неконтролируемым вариациям при выходе мощности. Главным моментом в конструировании является допущение снижения контакта эмиттерных чипов с внутренней поверхностью оболочки, так чтобы происходила хорошая передача тепла. Фотоэлектрические гальванические элементы направляются навстречу эмиттерным чипам, чтобы придавить их к внутренней стенке. Высокая температура материала термоповерхности улучшает передачу тепла между внутренней поверхностью оболочки и эмиттерным чипом. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к 8-алкил-2-(тиофен-2-ил)-8H-тиофен[2,3-6]индол замещенным 2-цианоакриловым кислотам формулы (I) которые могут быть использованы как перспективные красители для сенсибилизации неорганических полупроводников в составе цветосенсибилизированных солнечных батарей, способу их получения, а так же промежуточным соединениям, которые используют для синтеза данных соединений. 4 н.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области электровакуумной техники, в частности к полупроводниковым оптоэлектронным устройствам - фотокатодам, а именно к гетероструктуре для полупрозрачного фотокатода с активным слоем из арсенида галлия, фоточувствительного в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, и может быть использовано при изготовлении фоточувствительного элемента оптоэлектронных устройств: электронно-оптических преобразователей фотоумножителей, используемых в детекторах излучений. Гетероструктура для полупрозрачного фотокатода содерит подложку GaAs, далее первый слой AlGaAs, активный слой GaAs р-типа проводимости, второй слой из AlGaAs р-типа проводимости, при этом первый слой AlGaAs является стопорным состава AlxGa1-xAs р-типа проводимости с концентрацией Р1 акцепторной примеси, активный слой GaAs имеет концентрацию Р2 акцепторной примеси, второй слой AlGaAs является буферным состава AlyGa1-yAs с концентрацией Р3 акцепторной примеси, между активным и буферным слоями имеется переходный слой р-типа проводимости переменного состава от GaAs до AlyGa1-yAs, причем изменение содержания алюминия, начиная от границы с активным слоем до границы с буферным слоем, является монотонно возрастающей и непрерывной функцией F1 от толщины переходного слоя, а концентрация акцепторной примеси является монотонно убывающей непрерывной функцией F3 от толщины переходного слоя, начиная от концентрации Р2 у границы с активным слоем до концентрации Р3 у границы с буферным слоем. Изобретение позволяет увеличить квантовую эффективность и интегральную чувствительность фотокатода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам регистрации видеоизображений. Видеосистема на кристалле содержит цветное фотоприемное устройство с функцией спектрального разделения светового потока в зависимости от глубины проникновения фотоэлектронов в кристалл. В первом варианте на этом же кристалле размещают блок коммутации, блок управления и блок построения изображения. Во втором варианте на кристалле размещают блок вычитания, арифметико-логическое устройство, блок управления, сумматор и блок логического «И». Технический результат - повышение помехоустойчивости и быстродействия видеосистемы, повышение отношения сигнал/шум для обнаружения малоконтрастных объектов, повышение достоверности классификации объектов по спектральным признакам. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для создания многоэлементных фотоприемников. Сущность изобретения заключается в том, что способ сборки матричного модуля на держатель содержит стадии нанесения криостойкого клея на тыльную поверхность растра матричного модуля и на держатель, ориентации матричного модуля относительно держателя, прижима матричного модуля к держателю, приклеивают матричный модуль на держатель с помощью приспособления типа «насадка» в виде цилиндрического колпака, плотно надеваемого на растр с помощью выступов на окружности основания и содержащего четыре выреза под метки совмещения, расположенные под углом 90° по отношению соседних меток друг к другу, предназначенных для ориентации матричного модуля относительно держателя с помощью инструментального микроскопа, кроме этого, содержащего дополнительно четыре выреза по углам фоточувствительного элемента, предназначенные для бездефектного надевания «насадки» на растр, а также содержащего в центре верха колпака метку в виде отверстия для ориентации и коническое углубление для прижима с помощью зондовой головки и возможности поворота «насадки» для совмещения меток, расположенных на растре и держателе. Технический результат: обеспечение возможности бездефектного способа сборки матричного модуля. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гелиоэнергетики и касается конструкции фотоэлектрического модуля космического базирования. Фотоэлектрический модуль включает в себя нижнее защитное покрытие, на котором с помощью полимерной пленки закреплены кремниевые солнечные элементы с антиотражающим покрытием, и расположенное над лицевой поверхностью солнечных элементов верхнее защитное покрытие, которое скреплено с солнечными элементами промежуточной пленкой из оптически прозрачного полимерного материала. Со стороны лицевой поверхности солнечных элементов и в антиотражающее просветляющее покрытие солнечных элементов введен оптически активный прозрачный полимер, содержащий антистоксовый люминофор. Верхнее и нижнее защитные покрытия выполнены из оптически активных кислородосодержащих материалов типа монокристаллического α-Al2O3-x, способных к люминесценции, накоплению и высвечиванию светосумм при естественной оптической и термической стимуляции. Технический результат заключается в повышении эффективности при работе в цикле солнечный свет - темнота. 1 з.п. ф-лы. 9 ил. 1 табл.

Изобретение может быть использовано для преобразования солнечной энергии в электроэнергию. Согласно изобретению предложено фотоэлектрическое устройство (1), содержащее солнечный концентратор (2), имеющий кольцеобразную форму, в свою очередь содержащий внешний проводник (3), расположенный вдоль внешней части кольца; внешнюю люминесцентную пластину (22), имеющую трапециевидный профиль и имеющую внешнюю периферийную приемную поверхность, выполненную с возможностью приема светового излучения, падающего и приходящего от проводника (3); внутреннюю люминесцентную пластину (21), расположенную вдоль внутренней части кольца и имеющую трапециевидный профиль; наноструктурный полупроводниковый слой (23), лежащий между двумя пластинами (21, 22) таким образом, что большие основания соответствующих трапециевидных профилей обращены к нему, причем упомянутый полупроводниковый слой (23) выполнен с возможностью приема излучения, переданного внешней и внутренней пластинами (21, 22), и реализации фотоэлектрического эффекта; средство (3, 5) передачи, выполненное с возможностью сбора и концентрации падающего светового излучения на упомянутой периферийной приемной поверхности. Среди главных преимуществ, связанных с настоящим изобретением, можно назвать большую общую компактность; улучшенную архитектурную интеграцию по отношению к классическим панелям в отношении модернизации и уличного оборудования; потенциальное уменьшение батареи аккумуляторов; улучшенное использование солнечного излучения; увеличение мощности по отношению к классическим панелям; работу в ночное время. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх