ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ

ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC), также называемые тонкопленочными фотоэлектрическими ячейками (TFPV), являются солнечные батареи, которые производятся путем нанесения одного или нескольких тонких слоев (тонкая пленка) фотоэлектрического материала на подложку методом химического осаждения из газовой фазы (CVD). Диапазон толщины такого слоя широк и варьируется от нескольких нанометров до десятков микрон.

На различные подложки осаждаются различные фотогальванические материалы. Тонкопленочные солнечные элементы, как правило, классифицируются в соответствии с фотоэлектрическим материалом:

• аморфный кремний (a-Si);
• теллурид кадмия (CdTe);
• диселенид меди, индия и галлия (CIS или CIGS).

Отдельного внимания требуют сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSSC, DSC или DYSC).

Кремний, в основном, осаждается из газовой фазы, как правило, плазма расширенной (PE-CVD), силана и водорода. Исследуются также и другие методы осаждения, включая распыление и технику горячей проволоки.

Кремний осаждается на стекло, пластик или металл, покрытый слоем прозрачного проводящего оксида (TCO).

Как правило,  используется p-i-n структура, в отличие n-i-p структуры. Это потому, что подвижность электронов в a-Si:H примерно на 1 или 2 порядка больше, чем дирок, и, следовательно, уровень сбора электронов, движущихся от n- к p-типу контакта лучше, чем дырок, движущихся с р‑n‑типа контакта. Таким образом, слой р-типа должен быть размещен вверху, где интенсивность света сильнее, так чтобы большинство носителей заряда, пересекающих переход, были электроны.