Details

Цель работы – разработка и апробация методики экспериментального определения параметров для модели, описывающей люминесцентную связь в многопереходных солнечных элементах. В квалификационной работе представлена экспериментальная процедура определения ключевых параметров люминесцентной связи – ее предельной эффективности γ_s и величины J_rd, которая характеризует точку на темновой вольт-амперной характеристике излучающего субэлемента, где диффузионная компонента тока равна рекомбинационной. Методика реализована применительно к трехпереходным солнечным элементам малой площади. Запись вольт-амперных характеристик солнечных элементов выполнялась на экспериментальном комплексе с набором источников мощного лазерного излучения, управляемом при помощи оригинального пакета прикладных программ. Получены экспериментальные зависимости эффективности люминесцентной связи от тока через широкозонный p-n-переход с установлением режима насыщения в диапазоне высоких плотностей токов. В диапазоне низких плотностей фотоиндуцированных токов установлен переход от рекомбинационной к диффузионной составляющей темнового тока с фиксацией параметра J_rd. Предложен альтернативный метод определения значения J_rd посредством измерения спектров электролюминесценции исследуемых образцов.

Objective: to develop and test a methodology for experimental determination of parameters describing luminescent coupling in multijunction solar cells. The study presents an experimental procedure for determining the key luminescent coupling parameters: its limiting efficiency (γ_s) and the value J_rd, which identifies the point on the dark I-V characteristic of an emitting subcell where the diffusion current component equals the recombination one. The methodology was tested on small-area triple-junction solar cells. I-V curve measurements were performed using an experimental setup with high-power lasers controlled by custom software. The luminescent coupling efficiencys dependence on current in a wide-bandgap p-n junction exhibited saturation at high current densities. A transition between recombination and diffusion dark current mechanisms was observed at low current densities, enabling determination of the parameter J_rd. An alternative approach to determine J_rd values was developed, based on electroluminescence spectrum measurements of the tested samples.