Настоящее изобретение относится к технике преобразования энергии излучения, в частности солнечной энергии, в электрическую.
Известен фотонреобразователь с р- п-переходами, расположенными параллельно падающему излучению. Такой прибор имеет малую рабочую площадь, которая равна произведению длины р-«-перехода на диффузионную длину неосновных носителей тока в и п-области. Другим недостатком этой конструкции является сложность коммутации фотонреобразователей для получения фотоэлектрического генератора, большие размеры и малый к. п. д.
Известен также высоковольтный фотоэлектрический преобразователь, состоящий из множества последовательно соединенных сегментных сплавных областей трех типов: области полупроводникового материала, например кремния /г-типа, сплавной области, образующей омический контакт к полупроводииковол1у материалу, например из золота, и сплавиой области полупроводникового материала с противополол :ным типом проводимости, например из кремния р-типа, полученного сплавлением кремния п-типа с алюминием. Все сегментные области расположены параллельно падающему излучению.
ных областей превышает 1 см. На долю контактных областей приходится около 0,4 см, т. е. более 30% всей площади генератора. Другим недостатком является сегментная
форма сплавленых областей, приводящая к уменьшению к. п. д. из-за поглощения света на центральной части сегмента и образования тенн от сегмента на неосвещенной части преобразователя. Наличие сплавных р-/г-переходов и скомпенсированной примесной области со сплавным омическим контактом ухудшает характеристики преобразователя из-за неравномерности распределения примесей по фронту сплавления и малого времени неосновных носителей в компенсированной области.
Описываемый полупроводниковый фотоэлектрический генератор, состоящий из фотопреобразователей с р-л-переходами, расположенными параллельно падающему излучению, отличается от известных тем, что фотопреобразователи выполнены в виде микроминиатюрных параллелепипедов, скоммутированных в твердотельную матрицу. Толщина
микрофотопреобразователей соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области. Эти отличия позволяют достичь микроминиатюризации генератора, а повысить к. п. д. и рабочее наНа чертеже представлен общий вид генератора.
Ширина Д каждого микрофотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области / микрофотонреобразователя. Плоский диффузионный р-п-переход 2 расположен на одной из граней каждого микрофотопреобразо вателя. Контактные области с компенсацией примеси отсутствуют. Контактные слои 4 к диффузионной области 3 и базовой области / занимают около 1% площади генератора. Наиболее типичные размеры микрофотопреобразователя и матрицы из кремния следующие: щирина диффузионной области 1-10 мкм, ширина базовой области 70-400 мкм, толщина В матрицы 100 мкм -10 мм, длина L MaTj рицы 200 мкм - 40 мм, щирина контактной области 3-10 мкм. Количество микрофотопреобразователей в матрице конструктивно и технологически не ограничено.
Конструкция генератора и материал контактов позволяют изменять количество микрофотопреобразователей в скоммутированном генераторе без ухудшения характеристик микрофотопреобразователей и генератора в целом.
Таким образом, выполнение генератора в виде твердотельной матрицы с микроминиатюрными элементами позволяет размещать на 1 см рабочей поверхности более 100 р-ппереходов и получать при использовании кремния напряжение более 50 в/см.
Равенство ширины диффузионной и базовой областей диффузионной длине неосновных носителей тока обеспечивает максимальный к. п. д. каждого микрофотонреобразователя и генератора в целом при микроминиатюрном исполнении и высокой плотности напряжения и тока.
Предмет изобретения
1.Полупроводниковый фотоэлектрический генератор, состоящий из фотопреобразователей с р-/г-переходами, расположенными параллельно падающему излучению, отличающийся тем, что, с целью микроминиатюризации, повыщения к. п. д. и рабочего напряжения до 50 в/см и более, фотопреобразователи выполнены в виде микроминиатюрных нараллелепипедов и скоммутированы в твердотельную матрицу.
2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что толщина микрофотопреобразователей соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области.
