Американская корпорация HelioVolt сообщила, что результаты измерений свойств фотоэлектрических приборов, базирующихся на медноиндиевогаллиевом селениде CuInGaSe2 (copper indium gallium selenide — CIGS), подтвердили сделанные в январе теоретические предположения об их характеристиках и правильность модели материала.
HelioVolt была образована четыре года назад для разработки тонкопленочных фотоэлектрических элементов, использующих внутренние поглощающие переходы (Intra-Absorber Junction) и выяснения физики процессов в тонких пленках CIGS. Построенные модели являются большим шагом в их понимании и приближают начало производства элементов для солнечных батарей.
Медноиндиевогаллиевый селенид считается наиболее перспективным материалом для производства дешевых тонкопленочных элементов для солнечных батарей, так как обладает высоким КПД преобразования солнечного света в электрическую энергию. Однако он получается в поликристаллическом виде и имеет высокую плотность дефектов. Поэтому, хотя полученные в лабораториях элементы и обладают высокой эффективностью, промышленные образцы имеют значительно худшие параметры.
Для понимания взаимосвязи между свойствами материала и параметрами устройств компания HelioVolt разработала модель связи дефектов с параметрами приборов. На первом шаге была усовершенствована существующая модель медноиндиевогаллиевого селенида. Она была проверена и использована для предсказания и объяснения характеристик элементов солнечных батарей. Затем модель была связана с выращиванием материала, его свойствами и характеристиками элементов.
Адекватность модели была подтверждена экспериментально. Было показано, что характеристики CIGS зависят от спонтанной наноструктуризации, в результате которого поглощающий энергию слой самоорганизуется на атомном уровне таким образом, что получаются оптимальные значения преобразования света в электрический ток.
А. Л.
