Создание эталонного солнечного элемента для датчика контроля условий измерений: оптимизация двухслойного просветляющего покрытия
УДК
629.7.064.56EDN
MSVOERDOI:
10.31429/vestnik-23-2-77-84Аннотация
Предложен метод создания эталонного солнечного (СЭ) элемента для датчика контроля условий измерений на основе трёхкаскадного СЭ. Целью данной работы является получение эталонного СЭ с первоначальной согласованной по плотностям токов верхнего и среднего каскадов структурой GaInP/GaAs/Ge. Путём оптимизации толщин слоёв двухслойного просветляющего покрытия были получены семь образцов, для каждого из которых были измерены спектры отражения, а также спектральные характеристики внешней квантовой эффективности. Были определены толщины слоёв просветляющего покрытия TiO2/Al2O3, при которых СЭ удовлетворяет требованиям, предъявляемым к эталонным СЭ на основе трёхкаскадных структур. Выявлено влияние на характеристики СЭ толщин слоёв TiO2 и Al2O3.
Ключевые слова:
многопереходный солнечный элемент, эталонный солнечный элемент, датчик контроля условий измерений, просветляющее покрытиеИнформация о финансировании
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Библиографические ссылки
- Емельянов, В.М., Минтаиров, С.А., Калюжный, Н.А., Лантратов, В.М., Внешний квантовый выход фотоответа каскадных солнечных элементов. Научно-технические ведомости СПбГПУ, 2009, № 2, с. 14–23. [Yemelyanov, V.M., Mintairov, S.A., Kalyuzhny, N.A., Lantratov, V.M., External quantum photoresponse output of cascade solar cells. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU = Scientific and technical bulletins of the Saint Petersburg Polytechnic University, no. 2, pp. 14–23. (in Russian)]
- Богатов, Н.М., Нестеренко, И.И., Скачков А.Ф., О проблемах создания четырёхкаскадных солнечных элементов с согласованной кристаллической решёткой. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2017, № 4, с. 74–80. [Bogatov, N.M., Nesterenko, I.I., Skachkov, A.F., On the problems of creating four cascade solar cells with a consistent crystal lattice. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva = Ecological Bulletin of the Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2017, no. 4, pp. 74–80. (in Russian)]
- Дубинина, К.С., Скачкова, Л.Н., Получение и исследование одно- и двухпереходных моделей рабочих переходов трёхкаскадных солнечных элементов. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2025, № 3, с. 51–55. [Dubinina, K.S., Skachkova, L.N., Obtaining and studying single- and double-junction models of triple-junction solar cells work transitions. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva = Ecological Bulletin of the Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2025, no. 3, pp. 51–55. (in Russian)] DOI: 10.31429/vestnik-22-3-51-55
- Дубинина, К.С., Скачкова, Л.Н., Олейник, В.В., Скачков, А.Ф., О результатах испытаний трёхкаскадных солнечных элементов GaInP/GaAs/Ge, изготовленных на германиевой подложке отечественного производства, на воздействие потоками протонов с энергией 20 МэВ. Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2023": Тезисы докладов 26-й Всероссийской научно-технической конференции, 2023, № 26, с. 27–28. [Dubinina, K.S., Skachkova, L.N., Oleinik, V.V., Skachkov, A.F., On the test results of triple-junction GaInP/GaAs/Ge solar cells made on a domestic germanium substrate for exposure to proton fluxes with an energy of 20 MeV. Radiatsionnaya stoikost elektronnykh sistem "Stoikost-2023": materialy vserossiyskoy nauchno–tekhnicheskoy konferentsii, 2023, no. 26, pp. 27–28. (in Russian)]
- Freundlich, A., Alemu, A., Multi quantum well multijunction solar cell for space applications. Physica Status Solidi (C), 2005, no. 8, pp. 2978–2981. DOI: 10.1002/pssc.200460720
- Geisz, J.F., Kurtz, S.R., Wanlass, M.W., Ward, J.S., Duda, A., Friedman, D.J., Olson, J.M., McMahon, W.E., Moriarty, T.E., Kiehl, J.T., Romero, M.J., Norman, A.G., Jones, K.M., Inverted GaInP/(In)GaAs/InGaAs Triple-junction solar cells with low-stress metamorphic bottom junctions. Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2008, no. 33, pp. 1–5. DOI: 10.1109/PVSC.2008.4922452
- Алфёров, Ж.И., История и будущее полупроводниковых гетероструктур. Физика и техника полупроводников, 1998, № 26, с. 3–18. [Alferov, J.I., History and future of semiconductor heterostructures. Fizika i tekhnika poluprovodnikov = Physics and technology of semiconductors, 1998, no. 26, pp. 3–18. (in Russian)]
- Karmalawi, A.M., Characterization, traceability, and uncertainty estimation of reference solar panel module measurements using pulsed solar simulators and reference solar cells. ACTA IMEKO, 2023, iss. 3, pp. 1–9. DOI: 10.21014/actaimeko.v12i3.1525
- Колтун, М.М., Оптика и метрология солнечных элементов. Москва, Наука, 1985. [Koltun, M.M., Optics and metrology of solar cells. Moscow, Nauka, 1985. (in Russian)]
- Vosylius, Z., Antonovic, D., Novickovas, A., Gaubas, E., Tamosiunas, V., Rational selection of light sources for LED-based solar simulators. Solar Energy, 2023, vol. 265, pp. 1–11. DOI: 10.1016/j.solener.2023.112064
- Reichmuth, S.K., Siefer, G., Schachtner, M., Mühleis, M., Hohl-Ebinger, J., Glunz, S.W., Measurement Uncertainties in I–V Calibration of Multi-junction Solar Cells for Different Solar Simulators and Reference Devices. Journal of Photovoltaics, 2020, vol. 10, iss. 4, pp. 1076–1083. DOI: 10.1109/JPHOTOV.2020.2989144
- Eghbali, A., Karh, P., Ikonen, E., Kroger, I., Results of an interlaboratory comparison of adapted reference solar cells among nine metrological institutes. Results in Engineering, 2026, vol. 30, pp. 1–13. DOI: 10.1016/j.rineng.2026.110740
- Olson, J.M., Friedman, D.J., Kurtz, S., High-efficiency III–V multijunction solar cells. In Luque, A., Hegedus S. (eds), Handbook of photovoltaic science and engineering, 2003, pp. 359–411. DOI: 10.1002/0470014008.ch9
- Минтаиров, М.А., Евстропов, В.В., Минтаиров, С.А., Тимошина, Н.Х., Шварц, М.З., Калюжный, Н.А., Оценка потенциальной эффективности многопереходного солнечного элемента при предельном балансе фотогенерированных токов. Физика и техника полупроводников, 2015, № 49, с. 682–687. [Mintairov, M.A., Evstropov, V.V., Mintairov, S.A., Timoshina, N.H., Schwartz, M.Z., Kalyuzhny, N.A., Evaluation of the potential efficiency of a multipass solar cell with a limiting balance of photogenerated currents. Fizika i tekhnika poluprovodnikov = Physics and technology of semiconductors, 2015, no. 49, pp. 682–687. (in Russian)]
- Guojiao, H., Garcia, I., Rey-Stolle, I., High-Low Refractive Index Stacks for Broadband Antireflection Coatings for Multijunction Solar Cells. Solar Energy, 2021, vol. 217, pp. 29–39. DOI: 10.1016/J.SOLENER.2021.01.060
Скачивания
Данные по скачиваниям пока не доступны.
Даты
Поступила в редакцию
20 марта 2026
Принята к публикации
1 июня 2026
Публикация
24 июня 2026
Как цитировать
[1]
Дубинина, К.С., Скачкова, Л.Н. , Нестеренко, А.В. , Создание эталонного солнечного элемента для датчика контроля условий измерений: оптимизация двухслойного просветляющего покрытия. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2026, т. 23, № 2, pp. 77–84. DOI: 10.31429/vestnik-23-2-77-84
Лицензия
Copyright (c) 2026 Дубинина К.С., Скачкова Л.Н., Нестеренко А.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
