Doctor of Physics and Mathematics Sciences, Head of Laboratory
доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией
Candidate of Physics and Mathematics Sciences, Leading Engineer
кандидат физико-математических наук, ведущий инженер
Doctor of Physics and Mathematics Sciences, Professor, Head of Department
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом
Doctor of Physics and Mathematics Sciences, RAS Academician, Director
доктор физико-математических наук, академик РАН, директор
The analysis of the prospects for the creation of ultrathin, lightweight and highly efficient solar cells based on AIIIBV/Ge heterostructures. Technological problems and prospects of various options are discussed. As the most promising method, it is proposed to use chemical thinning of AIIIBV/Ge heterostructures using a temporary technological carrier. A solar cell grown on a germanium substrate with a contact grid, an antireflection coating and radiation-proof glass, but without a back metal contact, is glued face-on to a technological carrier. Next, the Ge substrate is etched to the desired thickness and a back contact is created, and the carrier is removed by heating. This technique makes it possible to thin the Ge substrate to several tens of microns and significantly increase the percentage of yield of suitable devices almost without the risk of destroying the heterostructure. Measurement of the current-voltage characteristics of a thinned solar cell showed that for the terrestrial spectrum, the values of the parameters of the thinned sample coincide with the initial values. The idling voltage is 2.67 V, the current density is 14 mA/cm2.This opens up the possibility of creating highly efficient thin and light solar cells for space batteries based on currently mass-produced heterostructures - AIIIBV/Ge.
Проведен анализ перспектив создания сверхтонких, легких и высокоэффективных солнечных элементов на гетероструктурах AIIIBV/Ge. Обсуждаются технологические проблемы и перспективы различных вариантов. В качестве наиболее перспективного метода предлагается использовать химическое утонение гетероструктур AIIIBV/Ge с применением временного технологического носителя. Выращенный на германиевой подложке солнечный элемент с контактной сеткой, просветляющим покрытием и защитным от радиации стеклом, но без тыльного металлического контакта, приклеивается лицевой стороной на технологический носитель. Далее Ge-подложка травится до нужной толщины и создается тыльный контакт, а носитель удаляется нагреванием. Данная методика позволяет утонять Ge-подложку до нескольких десятков микрон и существенно увеличить процент выхода годных приборов практически без риска разрушить герероструктуру. Измерение вольтамперных характеристик утоненного солнечного элемента показали, что для наземного спектра значения параметров утоненного образца совпадают с исходными значениями. Напряжение холостого хода составляет 2,67 В, плотность тока 14 мА/см2. Это открывает возможность создания высокоэффективных тонких и легких солнечных элементов для космических батарей на основе массово производимых в настоящее время гетероструктур - AIIIBV/Ge.