ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2016-2-192-198ecodag-842Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF PRESENTATIONSОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ CdS – AgInS2OPTOELECTRONIC PROPERTIES OF CdS – AgInS2 SOLAR CELLSАбдуллаевМ. А.AbdullaevM. A.

ведущий научный сотрудник Института физики ДНЦ РАН, доктор физико-математических наук, Махачкала, Россия

leading researcher at the Institute of Physics DSC RAS, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Makhachkala, Russia

magomed-dnzran@rambler.ruАлхасоваД. А.AlkhasovaD. A.

старший научный сотрудник, кандидат технических наук, Институт проблем геотермии, Дагестанский Научный Центр РАН. Россия, 367030, Махачкала, пр. И. Шамиля, 39А

senior researcher, Candidate of Technical Sciences, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center of RAS 39A, I. Shamil prospekt, Makhachkala, 367030, Russia

alkhasova.dzhamilya@mail.ruлаборатория оптических явлений в конденсированных средах, Институт Физики, Дагестанский Научный Центр РАН, Махачкала, РоссияLaboratory of optical phenomena in condensed medium, Institute of Physics, Dagestan Scientific Center, RAS, Makhachkala, Russiaлаборатория комплексного освоения возобновляемых источников энергии, Институт проблем геотермии, Дагестанский Научный Центр РАН, Махачкала, РоссияLaboratory of comprehensive development of renewable energy sources, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, RAS, Makhachkala, Russia201620072016112192198Copyright © Абдуллаев М.А., Алхасова Д.А., 20162016Абдуллаев М.А., Алхасова Д.А.Abdullaev M.A., Alkhasova D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/842Цель

Цель. Изучение оптоэлектронных свойств солнечных элементов CdS – AgInS2 путем проведения экспериментальных исследований.

Методы

Методы. Пленки AgInS2 для солнечных элементов CdS-AgInS2 получены методом магнетронного распыления кристаллических мишеней, полученных из объемных слитков. Слои сульфида кадмия наносились на пленки AgInS2 электрохимическим методом в растворе солей кадмия, аммиака и тиомочевины. Объёмные кристаллы AgInS2 получали в два этапа: непосредственным сплавлением исходных компонентов (99,999) в стехиометрическом соотношении с последующей направленной кристаллизацией в вертикальной печи; повторный синтез осуществляли ступенчатым нагреванием полученных слитков с выдержкой при температурах близких к температурам плавления элементов в двухзонной горизонтальной печи.

Результаты

Результаты. В работе приводятся результаты экспериментальных исследований электрических свойств и фоточувствительности пленочных гетеропереходов CdS-AgInS2, полученных методом магнетрона. Измерены вольтамперные характеристики и квантовая эффективность фотопреобразования при температурах 250-356 К. Определены токи короткого замыкания до 25 mA/см2 и напряжения холостого хода 0,38 В.

Выводы

Выводы. Вопросы изучения свойств солнечных фотоэлементов в последнее время занимают важное место. Результаты, представленные в работе, будут способствовать более эффективному преобразованию солнечной энергии в электрическую.

Aim

Aim. To conduct experimental studies of optoelectronic properties of CdS - AgInS2 solar cells.

Methods

Methods. AgInS2 films for solar cell CdS-AgInS2 were obtained by magnetron sputtering of crystalline targets derived from bulk ingots. Cadmium sulfide layers were deposited on the AgInS2 films by an electrochemical method in cadmium salts solution, thiourea and ammonia. AgInS2 bulk crystals were obtained in two stages: a direct fusion of the primary components (99,999) in a stoichiometric ratio, followed by directional solidification in a vertical furnace; re-synthesis has been performed on a staggered basis by heating the obtained ingots at temperatures close to the melting points of elements in the two-zone horizontal furnace.

Findings

Findings. The paper presents the results of experimental studies of the electrical properties and photosensitivity of CdS-AgInS2 film heterojunction obtained by the magnetron. We measured the current-voltage characteristics and quantum efficiency of photoconversion at temperatures up to 250-356 K. We also identified the short circuit current of up to 25 mA/cm2 and open circuit voltage of 0.38 V.

Conclusions

Conclusions. The study of the properties of solar cells in recent years has an important place. The results presented in the work would contribute to more efficient conversion of solar energy into electricity.

солнечные фотоэлементыпленочные гетеропереходыкристаллическая решеткаметод магнетронаквантовая эффективность фотопреобразованияsolar cellsfilm heterojunctionscrystal latticemethod of the magnetronquantum efficiency of photoconversionReferencesКоутс Т., Микин Д. Современные проблемы полупроводниковой фотоэнергетики. М.: Мир, 1988. 365 с.Kouts T, Mikin D. Sovremennye Problemy Poluprovodnikovoi Fotoenergetiki [Current problems in the semiconductor photovoltaics]. Moscow, Mir Publ., 1988. 365 p. (In Russian)Алхасов А.Б. Возобновляемая энергетика. М.: Физматлит, 2010. 256 с.Alkhasov A.B. Vozobnovlyaemaya Energetika [Renewable energy]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2010. 256 p. (In Russian)Ariezo M. and Loferski J.J. Proceedings of the 13th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC. 1978, 898 p.Ariezo M. and Loferski J.J. Proceedings of the 13th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC. 1978, 898 p.Абдуллаев М.А., Ахмедов А.К., Магомедова Дж.Х., Хохлачев П.П. Свойства пленок AgInSe2, полученных методом магнетронного распыления // Неорганические материалы. 2012. Т. 48. N10. C. 1114-1117.Abdullayev M.A., Akhmedov A.K., Magomedova J.Kh., Khokhlachov P.P. Properties of films AgInSe2 obtained by magnetron sputtering. Neorganicheskiye Materialy [Inorganic materials]. 2012, vol. 48, no. 10, pp. 1114-1117. (In Russian)Абдуллаев М.А., Амирханова Д.Х., Гаджиева Р.М., и др. Получение и исследование кристаллов и пленок CuInSe2 // Неорганические материалы. 1992. Т. 28. N5. С. 961-964.Abdullayev M.A., Amirkhanova D.H., Gadzhiyeva R.M., et al. Preparation and study of the crystals and films CuInSe2. Neorganicheskiye Materialy [Inorganic Materials]. 1992, vol. 28, no. 5, pp. 961- 964. (In Russian)Абдуллаев М.А., Алхасов А.Б., Магомедова Дж.Х. Получение и свойства каскадного преобразователя солнечной энергии с двумя гетеропереходами CuInSe2-AgInSe2-CdS // Неорганические материалы. 2014. Т. 50. N3. C. 250-255.Abdullayev M.A., Alkhasov A.B., Magomedova J.Kh. Preparation and properties of a cascade solar power inverter with two heterojunctions CuInSe2- AgInSe2-CdS. Neorganicheskiye Materialy [Inorganic materials]. 2014, vol. 50, no. 3, pp. 250-255. (In Russian)Палчаева Ф.Д., Абдуллаев М.А., Магомедова Дж.Х., Хохлачев П.П. Локализация электронов в диспергированных кристаллах AgInSe2 при отжиге и компенсации // Сборник трудов международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах», Махачкала, 2012. С.105-108.Palchayeva F.D., Abdullayev M.A., Magomedova J.Kh., Khokhlachov P.P. Localization of electrons in dispersed crystals AgInSe2 during annealing and compensation. Sbornik trudov mezhdunarodnoy konferentsii “Fazovye perekhody, kriticheskiye i nelineynye yavleniya v kondensirovannykh sredakh” [Proceedings of the International Conference "Phase transitions, critical and nonlinear phenomena in condensed media"]. Makhachkala, 2012, pp. 105-108. (In Russian)Arredonto C.A., Gordillo G. Photoconductive and electrical transport properties of AgInSe2 thin films prepares by co-evaporation. Physica B, 2011, Vol. 405, P. 3694-3699.Arredonto C.A., Gordillo G. Photoconductive and electrical transport properties of AgInSe2 thin films prepares by co-evaporation. Physica B, 2011, Vol. 405, P. 3694-3699.Matare H. F. Defect Electronics in Semiconductors. Wiley (Interscience). New York. 1971. pp. 234.Matare H. F. Defect Electronics in Semiconductors. Wiley (Interscience). New York. 1971. pp. 234.Абдуллаев М.А., Камилов И.К., Исмаилов Ш.М., Магомедова Дж.Х., Хохлачев П.П. Влияние пленок оксида цинка на электросопротивление и фотоэдс в структурах CuInSe2 // Международный симпозиум ОДРО-14. Сочи, Лоо, 2011. С. 62-65.Abdullayev M.A., Kamilov I.K., Ismailov Sh.M., Magomedova J.Kh., Khokhlachov P.P. Influence of ZnO films on the electrical resistance and photo-emf in the structures of CuInSe2. Mezhdunarodnyy simpozium ODRO 14 [International symposium ODRO 14], Sochi, Loo, 2011, p. 62-65. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.