Исследование электрофизических свойств солнечных элементов методом импеданс-спектроскопии с применением специально сконструированной низкотемпературной микрокриогенной измерительной ячейки

Аннотация

В работе приведены исследования двух типов солнечных элементов: кремниевого гетеропереходного и перовскитного. Исследования были проведены методом импеданс спектроскопии в частотном диапазоне от 100 Гц до 5 МГц при достаточно обширном температурном диапазоне от 128 до 299 К. Измерения при данном диапазоне температур проводились с применением специально разработанной микрокриогенной ячейки. Принципиальное устройство микрокриогенной ячейки также подробно описано в рассматриваемой работе. Ячейка способна работать в диапазоне от 16 К до комнатной температуры, оснащена тремя контактами, что обеспечивает возможность исследовать электрофизические свойства, как плоских, так и объёмных образцов.  В ходе проведённых исследований были получены данные по темновым активным и реактивным сопротивлениям, а также кривые Найквиста при вышеуказанных различных температурах. Полученные результаты демонстрируют наглядное влияние факторов внешней среды, таких как температура окружающей образцы среды, на измерения электрофизических характеристик солнечных элементов, исследования которых актуальны на сегодняшний день. Таким образом, изучены электрофизические свойства перспективных в возобновляемой энергетике образцов, с применением специализированного метода исследования полупроводниковых устройств (импеданс-спектроскопия) и измерительного устройства собственной сборки и конструкции, позволяющего дополнять исследования варьированием и созданием низких температур, окружающей образцы среды.

Ключевые слова: фотовольтаика, полупроводники, солнечные элементы, импеданс-спектроскопия, низкотемпературные измерения, кривые Найквиста