ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НАФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР С ПОРИСТЫМ КРЕМНИЕМ
DOI:
https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-4(50)-10-16Ключевые слова:
солнечные элементы, фоточувствительный преобразователь, радиационная стойкость, радиационные дефекты, пористый кремнийАннотация
Актуальность работы обоснована стремительным ростом развития космической отрасли в последние годы, в частности, развитием технологии солнечных элементов, предназначенных для питания летательных аппаратов на околоземной орбите или за ее пределами. Важным является изучение вопроса деградации солнечных элементов на основе пористого кремния. Он зарекомендовал себя как более стойкая к облучению структура. Приведен сравнительный анализ вольтамперных характеристик фоточувствительных структур на базе пористого кремния с p-nпереходом с покрытием фторида эрбия и без него до и после облучения электронами с энергией 6 МэВ, а также спустя три месяца нахождения на хранении для фиксации изменений, которые могут происходить с течением времени. Структуры получены методом электрохимического травления в спиртовом растворе плавиковой кислоты методом двухступенчатого металл-стимулированного химического травления. Полученные результаты показывают, что итог воздействия излучения электронами на фоточувствительные структуры зависит как от параметров самой структуры, так и от параметров излучения. Облучение электронами инициирует в структурах процессы образования легирующих центров и центров рекомбинации. Показано, что облучение структур приводит к конкурирующим процессам в пористых структурах (увеличение носителей заряда, образование радиационных дефектов типа пар Френкеля). Нанесенная тонкая пленка фторида эрбия на пористый слой оказывает заметное положительное влияние на характеристики и параметры структур благодаря пассивирующим свойствам этого материала.
Библиографические ссылки
Latukhina N.V., Lizunkova D.A., Rogozhina G.A.,Zhiltsov I.M., Stepykhova M.V., Chepurnov V.I.Multilayer nanostructures based on porous silicon for optoelectronics. Photonics. 2018;12(5(73)):508–511.
Хамзин Э.Х., Нестеров Д.А., Латухина Н.В. и др. Пористый кремний допированный эр-бием для оптоэлектрических приложений. В кн.: Международная конференция.Физика. Санкт-Петербург, 2023:160‒161.
LatukhinaN.V., ShishkinaD.A., RogozhinaG.A.etc. Multilayerstructurebasedporoussiliconforsolarcells. AIPConferenceProceedings.2020;2276.
Latukhina N.V., Lizunkova D.A., Rogozhina G.A., Shishkin I.A. Multilayer structure based on porous silicon for solar cells. In: Proceedings of Interna-tional Conference on Advanced Materials 6th and 7th March, 2019. 2019:169‒172.
Latukhina N., Rogozin A., G. Puzyrnaya, Li-zunkova D., Gurtov A., Ivkov S.Efficient Sili-con Solar Cells for Space and Ground-Based Aircraft. Procedia Engineering. 2015;104(31):157‒161.
Shishkin I.A., Lizunkova D.A., Latukhina N.V. Simulation of current-voltage and power-voltage characteristics of «space» porous silicon solar cells. In: 6th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures, 2019:299‒300.
Диханбаев К.К., Икрамова С.Б., Мырзалы Е.Б., Жайлыбаев И.Т., Тереахмет С. Сол-нечный элемент с покрытием из мультикри-сталлическогопористого кремния. Новости науки Казахстана. 2022;1(152);71‒77.http://doi.org/10.53939/1560-5655 2022-1-71
Hyukyong Kwon, Jaedoo Lee, Minjeong Kim, and Soohong Lee. Investigation of Antireflec-tive Porous Silicon Coating for Solar Cells. In: International Scholarly Research Network ISRN Nanotechnology. 2011;716409.http://doi.org/10.5402/2011/716409
Кирсанов Н.Ю., Латухина Н.В., Лизун-кова Д.А.,Рогожина Г.А., Степихова М.В. Многослойные фоточувствительные струк-туры на основе пористого кремния и соеди-ненийредкоземельных элементов:исследо-вания спектральных характеристик. ФТП. 2017;51(3):367–371.
Ушаков В.В. и др. Радиационная стойкость пористого кремния. ФТП. 1997;31(9):1126‒1129. http://doi.org/10.1134/1.1187143
Ерофеев А.С. Латухина Н.В. Деградацион-ныепроцессы в пористом кремнии. Вест-ник молодых ученых и специалистов Са-марского университета. 2020;(16):267‒272.
Белобровая О.Я., Галушка В.В., Исмаилова В.С., Полянская В.П., Сидоров В.И., Терин Д.В.,Машков А.А. Влияние малых доз гамма-излучения на оптические свойства нано-структурированного кремния, полученного методом металл-стимулированного химического травления in situ. Известия Саратов-ского университета. Нов. сер. Сер. Физика.2020;20(4):288–298. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2020-20-4-288-298
Алиев Б.А. Влияние электронного облучения на спектр фотолюминесценции пори-стого кремния. Вестник Карагандинского государственного университета. Серия Физика.2010;59(3):4‒7.
Балакшин Ю.В., Кожемяко А.В., Евсеев А.П.,Миннебаев Д.К., Emad M.E. Влияние пара-метров облучения ионами ксенона и аргона на дефектообразование в кремни. ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2020;3:23–29.
Леньшин А.С., Кашкаров В.М., Турищев С.Ю.,Смирнов М.С., Домашевская Э.П. Влияние естественного старения на фотолюминесценцию пористого кремния. Письма в ЖТФ. 2011;37(17):1‒8.
Tishin P.D., Shishkina D.A., Shishkin I.A. etc. In-vestigation of degradation characteristics of photo-sensitive structures with porous silicon. St. Peters-burg State Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics. 2022;15(3.3):82‒85.https://doi.org/10.18721/JPM.153.315
Услин Д.А., Латухина Н.В. Анализ процес-сов деградации солнечных элементов на ос-нове пористого кремния. Вестник молодых ученых и специалистов Самарского универ-ситета. 2021;(1(18)):174‒176.
S merdovR.S., Spivak Yu.M, Moshnikov V.A. Nanostructures based on functionalized porous silicon for promising solar energy systems. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1400:055014. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1400/5/055014
Латухина Н.В. и др. Влияние покрытий, содержащих ионы РЗЭ, на фотоэлектрические характеристики структур на основе пористого кремния. Автометрия. 2022;58(6):90‒97.http://dx.doi.org/10.15372/AUT20220611
Latukhina N.V., Nesterov D.A., Poluektova N.A. etc.Effect of Rare Earth Coatings on Photoe-lectric Characteristics of Porous Silicon Structures. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2022;58(6(6)):626‒632.
Shishkin I.A., Shishkina D.A., Latukhina N.V. The process of pore formation on a textured silicon substrate duringelectrochemical etching: 3D model. Journal of Physics: Conference Series.2021;1745(1).
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Андрей Дмитриевич Кузьмин, Наталья Виленовна Латухина, Наталья Алексеевна Полуэктова, Павел Дмитриевич Тишин, Дмитрий Андреевич Услин, Дарья Александровна Шишкина, Иван Александрович Шишкин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
