Микроструктуры на поверхности кремния для повышения эффективности солнечных элементов, сформированные мощным световым импульсом
https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.4.777-785
Аннотация
Определено влияние режимов ионной имплантации ионами As+ , Mn+ , In+ и импульсного светового отжига на механизм формирования рекристаллизованных рельефных периодических микроструктур из расплавленной фазы на поверхности кремниевой (Si) пластины для применения их в солнечной энергетике.
Ключевые слова
солнечная энергетика,
кремний,
импульсное световое облучение,
ионная имплантация,
коэффициент отражения
При поддержке: Работа выполнена в рамках государственного задания «Фундаментальные основы молекулярного конструирования, физико-химического анализа строения и функциональных свойств новых интеллектуальных систем и материалов для современных наукоемких технологий в области биомедицины, катализа, энергетики, нано- и оптоэлектроники». Руководители: А.А. Карасик, С.М. Хантимеров. Номер регистрации в ЕГИСУ 122011800132-5.
Об авторе
Б. Ф. Фаррахов
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук»
Россия
Россия
Булат Фасимович Фаррахов, младший научный сотрудник
Список литературы
1. Королева Д.А., Шайдаков В.В., Целищев В.А. Солнечная энергетика: учеб. пособие. Вологда.: Инфра-Инженерия, 2023. 140 с.
2. Upadhyay R., Tripathi M., Pandey A. Surface modification of semiconductor photoelectrodes for better photoelectrochemical performance // High Energy Chem. 2013. V. 47, No 6. P. 308–314. https://doi.org/10.1134/S0018143913060106.
3. Guijarro N., Prevot M.S., Sivula K. Surface modification of semiconductor photoelectrodes // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17, No 24. P. 15655–15674. https://doi.org/10.1039/C5CP01992C.
4. de Lima Monteiro D.W., Honorato F.P., de Oliveira Costa R.F., Salles L.P. Surface texturing with hemispherical cavities to improve efficiency in silicon solar cells // Int. J. Photoenergy. 2012. V. 2012, No 1. Art. 743608. http://dx.doi.org/10.1155/2012/743608.
5. Lee H.-S., Suk J., Kim H., Kim J., Song J., Jeong D.S., Park J.-K., Kim W.M., Lee D.-K., Choi K.J., Ju B.-K., Lee T.S., Kim I. Enhanced efficiency of crystalline Si solar cells based on kerfless-thin wafers with nanohole arrays // Sci. Rep. 2018. V. 8, No 1. Art. 3504. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-21381-2.
6. Fedorenko L., Medvid A. Laser-induced nano-structuring of semiconductors and metals in near surface layers by nanosecond pulses // Adv. Mater. Res. 2018. V. 1117. P. 9–14. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1117.9.
7. Stepanov A.L., Farrakhov B.F., Fattakhov Ya.V., Rogov A.M., Konovalov D.A., Nuzhdin V.I., Valeev V.F. Incoherent-light pulse annealing of nanoporous germanium layers formed by ion implantation // Vacuum. 2021. V. 186. Art. 110060. http://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110060.
8. Гаврилова Т.П., Фаррахов Б.Ф., Фаттахов Я.В., Хантимеров С.М., Нуждин В.И., Рогов А.М., Валеев В.Ф., Коновалов Д.А., Степанов А.Л. Изменение состояния поверхности монокристаллического германия в результате имплантации ионами серебра и отжига световыми импульсами // ЖТФ. 2022. Т. 92, вып. 12. С. 1827–1832. https://dx.doi.org/10.21883/JTF.2022.12.53750.159-22.
9. Фаттахов Я.В., Баязитов Р.М., Хайбуллин И.Б., Львова Т.Н., Еремин Е.А. Плавление полупроводников при быстром однородном нагреве оптическим излучением // Изв. РАН. Сер. физ. 1995. Т. 59, № 12. С. 136–142.
10. Фаррахов Б.Ф., Фаттахов Я.В., Галяутдинов М.Ф. Оптическая дифракционная методика контроля твердофазной рекристаллизации и нагрева имплантированных полупроводников при импульсном световом отжиге // ПТЭ. 2019. № 2. C. 93–98. https://dx.doi.org/10.1134/S0032816219020083.
11. Фаррахов Б.Ф., Фаттахов Я.В., Степанов А.Л. Модификация поверхности кремния мощными световыми импульсами // Изв. РАН. Сер. физ. 2024. Т. 88, № 7. С. 1099–1103. https://doi.org/10.31857/S0367676524070158.
12. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. New York, NY: Pergamon Press, 1985. 321 p.
Рецензия
Для цитирования:
Фаррахов Б.Ф. Микроструктуры на поверхности кремния для повышения эффективности солнечных элементов, сформированные мощным световым импульсом. Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. 2025;167(4):777-785. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.4.777-785
For citation:
Farrakhov B.F. Microstructures on silicon surface produced by a powerful light pulse to enhance solar cell efficiency. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki. 2025;167(4):777-785. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.4.777-785
Просмотров:
31
Послать статью по эл. почте 