Гетероструктура многопереходного солнечного элемента


 

H01L31/0687 - 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 2548580:

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

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

Известна гетероструктура многопроходного солнечного элемента, включающая подложку, на которой размещено не менее двух сопряженных друг с другом двухслойных компонентов выполненных из твердых растворов металлов третьей группы, (в частности из In1-xGaxN) с p-n переходами между слоями. Двухслойные компоненты сопряжены между собой посредством туннельных переходов или омических контактов. Ширина запрещенной зоны двухслойных 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).

Известное устройство 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.

Состав слоев известной гетеростуктуры выбран исходя из необходимости обеспечения преобразования всего спектра солнечного излучения. При этом состав каждого из слоев выбран таким образом, чтобы обеспечить необходимое значение ширины запрещенной зоны. Однако при выборе состава слоев известной гетероструктуры не принято во внимание, что при варьировании их состава меняется значение постоянной кристаллической решетки. Рассогласование постоянных решеток эпитаксиальных слоев и подложки, а также эпитаксиальных слоев, образующих p-n-переход между собой приводит к возникновению в слоях дефектов, и, как следствие, к снижению эффективности солнечного элемента.

Известна также гетероструктура многопереходного солнечного элемента на основе твердых растворов металлов третьей группы, включающая подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, сопряженных между собой туннельными переходами. Ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией (Патент RU №2376679. «Полупроводниковый многопереходный солнечный элемент», заявл. 16.09.2008, опубл. 20.12.2009, МПК: H01L 31/042) - прототип.

Использование подложки, выполненной из AlN, в сочетании с двухслойными компонентами с p-n-переходами между слоями, выполненными из InGaN, позволяет по сравнению с известным техническим решением (US Patent №7217882) снизить плотность дислокаций и, как следствие, количество дефектов в слоях за счет хорошего сочетания значений коэффициентов теплопроводности подложки из AlN и слоев двухслойных компонентов. Тем не менее, достаточно высокая эффективность преобразования солнечной энергии в случае использования известной гетероструктуры не может быть достигнута из-за неудовлетворительной морфологии слоев, которая обусловлена, в основном, различием параметров кристаллической решетки слоев двухслойных компонентов и подложки, а также кристаллической решетки эпитаксиальных слоев, образующих p-n-переход между собой. В свою очередь различие параметров кристаллической решетки и определяет уровень дефектов и дислокаций, отрицательно влияющий на эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую.

Задача настоящего изобретения - повышение эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую.

Поставленная задача решается за счет того, что гетероструктура многопереходного солнечного элемента на основе нитридов твердых растворов металлов третьей группы, включает подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонента с p-n переходами между слоями, сопряженных между собой туннельными переходами. Ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией. Гетероструктура дополнительно содержит, по крайней мере, два релаксационных слоя, размещенных между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом, которые выполнены из AlxInyGa1-x-yN, где x+y<1, при этом ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов удовлетворяет соотношению: Eg1:Eg2:Eg3=1:2,23:3,08, где 0,65≤Eg1≤0,85 эВ.

Поверхность, предназначенная для облучения солнечной энергией, может быть обращена в сторону подложки.

Подложка из AlN может быть выполнена с возможностью отделения.

Существуют два типа рекомбинации электронов и дырок: излучательная и безизлучательная. Излучательная рекомбинация сопровождается преобразованием электронно-дырочной пары в световую энергию, при этом обратный процесс также имеет место: световая энергия преобразуется в электронно-дырочную пару. Безызлучательная рекомбинация является источником тепла. В случае, когда электрон рекомбинирует с дыркой в таком дефекте как дислокация, рекомбинация является безызлучательной, т.е. имеют место большие потери мощности за счет теплового излучения.

Поскольку дислокации являются основным источником безызлучательной рекомбинации, в предлагаемом изобретении использована подложка, выполненная из AlN, имеющая параметры кристаллической решетки, близкие к InGaN. Такое сочетание материалов подложки и двухслойных компонентов позволяет уменьшить безызлучательную рекомбинацию.

Кроме того, за счет уменьшения плотности дислокаций характерное время излучательной рекомбинации в нитридных полупроводниках больше по сравнению со временем безызлучательной рекомбинации. Малое характерное время безызлучательной рекомбинации означает, что электроны и дырки могут рекомбинировать прежде, чем произойдет взаимодействие с дислокацией.

Для снижения уровня дефектов и дислокаций в слоях гетероструктуры, обусловленных рассогласованием кристаллической решетки подложки и сформированными на ней двухслойными компонентами, в предлагаемом изобретении между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом предусмотрены релаксационные слои.

При наличии только одного релаксационного слоя в смежном с подложкой двухслойным компонентом возникают «прорастающие» дислокации.

С другой стороны, слишком большое количество релаксационных слоев увеличивает общее сопротивление гетероструктуры в целом, что сопровождается ростом рабочего напряжения. Увеличивается потребление электрической энергии, и эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую падает. В общем случае количество релаксационных слоев составляет от 3 до 7 и может быть определено расчетным путем или экспериментально в зависимости от конкретных параметров гетероструктуры.

Экспериментально определено, что наилучшее согласование параметров кристаллических решеток подложки, выполненной из AlN и слоев двухслойных компонентов, выполненных из InGaN, достигается при условии, что релаксационные слои, размещенные между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом выполнены из AlxInyGa1-x-yN, a x+y<1.

Еще одним условием, обеспечивающим повышение эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую, является оптимальное соотношение значений ширины запрещенной зоны двухслойных компонентов.

В соответствии с предлагаемым изобретением ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов должна удовлетворять соотношению: Eg1:Eg2:Eg3=1:2,23:3,08, где 0,65≤Eg3≤0,85 эВ. Именно при таком соотношении ширины запрещенной зоны двухслойных компонентов достигается одновременно возможность эффективного поглощения солнечной энергии во всем диапазоне спектра солнечного излучения при оптимальном соотношении параметров кристаллических решеток слоев двухслойных компонентов.

Eg1 не может быть меньше 0,65, т.к. это значение ширины запрещенной зоны слоев, выполненных из InN. В случае увеличения ширины запрещенной зоны боле 0,85 не обеспечивается преобразование части спектра инфракрасного излучения.

В некоторых вариантах исполнения целесообразно, чтобы поверхность, предназначенная для облучения солнечной энергией, была обращена в сторону подложки.

В случае, если подложка является проводящей и имеет ширину запрещенной зоны, перекрывающую значительную часть спектра солнечного излучения, то возможно создание вертикального чипа солнечного элемента (контакты расположены по разные стороны подложки). Это позволяет добиться снижения рабочего напряжения, улучшения растекания тока по гетероструктуре, а также упрощает технологию изготовления чипа солнечного элемента.

В ряде случаев целесообразно, чтобы подложка из AlN была выполнена с возможностью отделения, что позволяет дополнительно снизить рабочее напряжение.

Изобретение поясняется чертежом, где показана гетероструктура многопереходного солнечного элемента.

Согласно изобретению гетероструктра многопереходного солнечного элемента содержит подложку 1, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонента 2, 3 и 4 с p-n-переходами 5, 6 и 7 между слоями. Между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом размещены релаксационные слои 8, 9, 10 и 11. Двухслойные компоненты сопряжены между собой туннельными переходами 12 и 13.

Гетероструктура многопереходного солнечного элемента изготовлена в едином процессе эпитаксиального роста, при этом каждый двухслойный компонент образован путем подачи соответствующей концентрации реагентов на вход эпитаксиального реактора.

Солнечный элемент на основе гетероструктуры, выполненной согласно изобретению, работает следующим образом.

Облучение солнечного элемента осуществляется со стороны подложки 1.

На поверхность двухслойного компонента 2 падает солнечное излучение. Часть фотонов с энергией Eg>2 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 1,45 ≤Eg≤2 эВ поглощаются двухслойным компонентом 3, а фотоны с энергией Eg≤1,45 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 12 и 13.

Образцы солнечных элементов, выполненных 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 Состав слоя Толщина слоя
Двухслойный компонент InN InN 200 nM
InN InN 100 nM
Туннельный переход InGaN In0.5Ga0.5N 30 nM
InGaN In0.5Ga0.5N 30 nM
Двухслойный компонент InGaN In0.5Ga0.5N 200 nM
InGaN http://Ino.5Gao.5N 100 nM
Туннельный переход InGaN In0.33Ga0.67N 30 nM
InGaN In0.33Ga0.67N 30 nM
Двухслойный компонент InGaN In0.33Ga0.67N 200 nM
InGaN In0.33Ga0.67N 100 nM
Релаксационные слои AlInGaN AlInGaN 700 nM
AlInGaN AlInGaN 100 nM
AlInGaN AlInGaN 700 nM
AlInGaN AlInGaN 100 nM
Подложка AlN AlN

Ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов составляла соответственно: 0,65 эВ, 1,45 эВ и 2 эВ.

Солнечные элементы облучались солнечным излучением со стороны подложки.

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 измерения параметров образцов солнечных элементов
Типа 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°C

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

Эффективность поглощения 1-го перехода составляла 18%.

Эффективность поглощения 2-го перехода составляла 17%.

Эффективность поглощения 3-го перехода составляла 15%.

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

1. Гетероструктура многопереходного солнечного элемента на основе нитридов твердых растворов металлов третьей группы, включающая подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, сопряженных между собой туннельными переходами, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией, отличающаяся тем, что дополнительно содержит по крайней мере два релаксационных слоя, размещенных между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом, выполненных из AlxInyGa1-x-yN, где x+y<1, при этом ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов удовлетворяет соотношению:
Eg1:Eg2:Eg3=1:2,23:3,08,
где 0,65≤Еg1≤0,85.

2. Гетероструктура по п.1, отличающаяся тем, что поверхность, предназначенная для облучения солнечной энергией, обращена в сторону подложки.

3. Гетероструктура по п.1, отличающаяся тем, что подложка выполнена с возможностью отделения.



 

Похожие патенты:

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

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 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.

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при конструировании солнечных элементов, которые используются в энергетике, космических и военных технологиях, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности и др. Солнечный элемент согласно изобретению включает кристаллическую подложку из кремния n-типа (n)с-Si ориентации (100) с фронтальной и тыльной поверхностями, над фронтальной поверхностью последовательно расположены: промежуточный слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния в виде твердого раствора; нелегированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (i)a-Si:H; р-легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (p)a-Si:H; слой оксида индия-олова (ITO); серебренная контактная сетка. При этом над тыльной поверхностью последовательно расположены: промежуточный слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния в виде твердого раствора; нелегированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (i)a-Si:H; n-легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (n)a-Si:H; слой оксида индия-олова ITO; слой серебра Ag. Изобретение позволяет улучшить пассивацию поверхности за счет предотвращения частичного эпитаксиального роста во время нанесения слоя аморфного гидрогенизированного кремния толщиной 2-5 нм на кристаллическую подложку, что в свою очередь ведет к увеличению напряжения холостого хода и, как следствие, эффективности преобразования солнечного излучения. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх