Исследование влияния температуры на характеристики гетеропереходных солнечных элементов на основе кристаллического кремния

В широком температурном интервале от 80 до 420 K измерены температурные зависимости фотоэлектрических характеристик гетеропереходных солнечных элементов на основе монокристаллического кремния $(p)a$-Si/$(i)a$-Si:H/$(n)c$-Si. Напряжение холостого хода $(V_{\mathrm{OC}})$, фактор заполнения $(FF)$ вольт-амперной характеристики (ВАХ) и максимальная выходная мощность $(P_{\mathrm{max}})$ достигают предельных значений при 200–250 K, на фоне монотонного роста тока короткого замыкания в диапазоне температур от 80 до 400 K. При более низких температурах происходит их уменьшение. Теоретически обосновано, что снижение показателей фотоэлектрического преобразования энергии при нагреве структуры от 250 до 400 K связано с экспоненциальным ростом собственной проводимости. При температурах ниже 200 K обнаружено изменение формы ВАХ, приводящее к падению $V_{\mathrm{OC}}$. Обсуждены возможные причины уменьшения $V_{\mathrm{OC}}$, $FF$ и $P_{\mathrm{max}}$.