ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Авторы книг, посвященных фотоэлектрическому методу преобразования солнечного излучения в электрическую энергию, часто делают основной упор на проблемах, связанных с их личными научными интересами и специализацией. Эти книги, как правило, носят сравнительно односторонний — теоретический или экспериментальный — характер, и в них отражаются далеко не все фундаментальные научные проблемы, разрабатываемые при создании высокоэффективных солнечных элементов.

В книге, лежащей перед Вами, теория неразрывно сплетена с экспериментом, а основные физические процессы, происходящие при преобразовании света в электричество в солнечных элементах, рассмотрены как с точки зрения теоретических возможностей осуществления их без значительных потерь, так и с позиций экспериментатора, перед которым стоит задача получить наиболее простыми и воспроизводимыми технологическими методами солнечные элементы высокого качества. Эта книга посвящена раскрытию физической природы основных этапов преобразования света в электроэнергию в солнечных элементах; ее цель состоит в углублении и расширении наших знаний о физике фмечных элементов.

В научной периодике за последнее десятилетие появилось много публикаций этих авторов, в которых описаны выполненные ими исследования по созданию солнечных элементов новых типов, в основном на базе полупроводниковых соединений группы В частности, им удалось разработать солнечный элемент с КПД более 10% на перспективной гетеро-структуре пленка ITO (смесь оксидов индия и олова) — теллурид кадмия.

Глубокое понимание рассматриваемых проблем и собственный научный опыт позволили авторам написать книгу, в которой изложены как основы полупроводникового фотоэлектричества, так и новейшие перспективные достижения в этой области знаний, причем изложены в очень четкой форме, доносящей до читателя суть происходящих физических явлений.

Авторы книги поставили перед собой не только образовательно-просветительную, но и чисто практическую задачу: научить инженера и научного работника создавать солнечный элемент не с КПД около 4—5%, что достаточно легко, а с КПД 10-20%, что уже требует глубокого понимания всех этапов процесса преобразования света в электричество. При построении книги авторы руководствовались весьма полезным методическим правилом: чтобы изучить сложное комплексное явление, полезно рассмотреть подробно его отдельные стадии. В связи с этим главы первой половины книги посвящены вопросам, без уяснения которых невозможно понять, как осуществляется генерация электрического тока в полупроводниковых структурах под влиянием солнечного света

и каковы пути улучшения эффективности каждой стадии преобразования света.

Авторам удалось в весьма сжатой и вместе с тем ясной форме изложить комплекс чрезвычайно сложных и взаимосвязанных вопросов, определяющих совершенство -переходов в полупроводниках, не поступаясь при этом строгостью и научной корректностью в описании происходящих физических явлений.

Книга содержит также материал, посвященный анализу физических свойств солнечных элементов из определенных полупроводниковых материалов.

При этом основное внимание концентрируется на проблемах, наиболее актуальных для солнечных элементов конкретного типа. Так, много места отведено различным методам удешевления и очистки исходного сырья для получения кремния, изложены способы вытягивания кремния из расплава сразу в виде лент, представлены основные результаты работ, позволивших в последние годы резко увеличить КПД кремниевых солнечных элементов, таких, как разработка элементов с текстурированной внешней поверхностью, с изотипным барьером на тыльной стороне элемента, со сверхмелким залеганием -перехода. При описании солнечных элементов на основе гетеропереходов авторы остановились главным образом на вопросах согласования кристаллографических параметров двух или трех полупроводниковых слоев, влиянии структурных факторов на электрофизические характеристики, методах изготовления гетеро-переходных солнечных элементов, особенно тонкопленочных, с помощью, например, газовой жидкостной эпитаксии, химической пульверизации, путем испарения в квазизамкнутом объеме.

Книга удачно написана и с методической точки зрения, все ее части хорошо уравновешены, и каждый вывод авторов логично вытекает из предшествующего изложения.

В списке дополнительной литературы приведены работы советских и зарубежных авторов, посвященные вопросам, недостаточно освещенным в настоящей книге, и, в частности, по методике расчета влияния тянущих полей на свойства солнечных элементов или по конструкциям элементов для высоких концентраций светового потока. При переводе были опущены главы, в которых описаны хорошо известные советскому читателю проблемы измерения солнечного излучения, оценки общих перспектив солнечной фотоэнергетики и разработки тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей.

Перевод книги выполнен специалистами в области физики солнечных элементов и исследования их оптических, электрофизических и фотоэлектрических параметров, авторами многих научных работ в этой области кандидатом технических наук Ириной Петровной Гавриловой (гл. 1 -3) и кандидатом физико-математических наук Анатолием Семеновичем Даревским (гл. 4—6).