Влияние гамма-облучения на электрофизические параметры кремниевых фотоэлементов, легированных никелем

Кенжаева З.Т., Илиев Х.М., Оджаев В.Б., Мавлонов Г.Х., Просолович В.С., Косбергенов Е.Ж., Исмайлов Б.К., Исамов С.Б., Олламбергенов Ш.З.

Abstract

УДК 621.315.592

Представлены результаты исследований изменения электрофизических параметров (U_xx – напряжение холостого хода, J_кз – плотность тока короткого замыкания, и τ – время жизни неравновесных носителей заряда) фотоэлементов, изготовленных на пластинах монокристаллического кремния p-типа проводимости с удельным сопротивлением ρ 0,5 Ом см, легированных никелем, при облучении γ-квантами от источника ⁶⁰Со. Показано, что у фотоэлементов, легированных никелем, эффективность преобразования солнечной энергии остается выше, чем у стандартных, вплоть до доз облучения 10⁸ рад. Обнаружено, что c увеличением температуры диффузии атомов никеля радиационная устойчивость электрофизических параметров фотоэлементов увеличивается. Снижение концентрации рекомбинационно-активных радиационных дефектов обусловлено геттерированием атомами никеля технологических (фоновых) примесей и действием скоплений никеля как стоков для радиационно-индуцированных вакансий.

Ключевые слова: кремниевый солнечный элемент, диффузия, кластеры никеля, γ-облучение, рекомбинационные центры, геттерирование.

The results of the studies of changes in the electro-physical parameters (V_oc – no-load voltage, I_sc – short-circuit current density; τ – lifetime of nonequilibrium charge carriers) of photocells made on plates of monocrystalline silicon of the p-type conductivity with the specific resistance ρ 0.5 Ohm cm, doped with nickel, under irradiation with γ-quanta from ⁶⁰Co source are presented. It is shown that the efficiency of the solar energy conversion in nickel-doped photovoltaic cells remains higher than in standard cells up to irradiation doses of 10⁸ rad. It was established that with increasing diffusion temperature of nickel atoms radiation stability of electrophysical parameters of photovoltaic cells also increases. A decrease in the concentration of recombination-active radiation defects is due to the getterization by nickel atoms of technological (background) impurities and the action of nickel clusters as effluents for radiation-induced vacancies.

Keywords: silicon solar cell, diffusion, nickel clusters, γ-irradiation, recombination centers, gettering.

Download full-text PDF. 112 downloads

Menu

Vol. 60 (2024), Issue 3, p. 62-68

Влияние гамма-облучения на электрофизические параметры кремниевых фотоэлементов, легированных никелем

Abstract