4.4.4. Текстурированный элемент

Описываемый текстурированный или не отражающий свет элемент Comsat — Comsat nonreflecting cell—CNR — пример солнечного элемента совершенной конструкции.

Его лицевая сторона текстурирована, т. е. преобразована в трехмерную поверхность, содержащую маленькие пирамидки высотой 1—2 мкм (рис. 4.18), которые образуются, например, при травлении поверхности в анизотропном травителе, содержащем . В этом случае появляются четырехгранные пирамиды, ограненные плоскостями (111), с углом при вершине 70,5°. После формирования текстурированной поверхности проводят диффузию фосфора и осаждают лицевой сетчатый токосъем состава

Текстурированная поверхность выполняет две задачи: снижает оптические потери за счет эффекта многократного отражения света от граней пирамид и создает условия, при которых путь прохождения света в элементе не перпендикулярен плоскости -перехода. Второе обстоятельство в среднем приближает область фотогенерации носителей заряда к -переходу, тем самым обусловливая увеличение эффективности собирания носителей, особенно в случае фотонов малых энергий.

Рис. 4.18. Траектории световых лучей на идеализированной текстурированной поверхности солнечного элемента при показателе преломления среды

Рис. 4.19. Зависимость коэффициента отражения от длины волны X нормально падающего света: 1 и 2 соответствуют полированной поверхности без просветления (верхняя кривая) и с просветляющим покрытием интерференционной толщины; 3 и 4 - текстурированной поверхности кремниевого элемента без просветления (верхняя кривая) и с просветляющим покрытием

Сравнить просветляющие свойства текстурированной поверхности и плоской поверхности без просветляющего покрытия и с можно, обратившись к рис. 4.19. Нанесение просветляющего покрытия снижает коэффициент отражения примерно до 2% почти во всем полезном диапазоне длин волн. Увеличение светового пути в элементе в результате падения света под углом к плоскости -перехода эквивалентно эффективному увеличению коэффициента поглощения света (например, при мкм величина возрастает с для нетекстурированной до для текстурированной поверхности). У текстурированного элемента при АМО, т. е. на 10-15% выше, чем у лучшего фиолетового элемента.