Capacitance of amorphous silicon pin solar cells
Otto-Hahn-Ring 6, D-8000 München 83, FRG.
Abstract
enThe i-region of pin solar cells on the basis of amorphous silicon provides the carrier collection. The density of (localized) states (DOS) in this region diminishes the electric field, favors recombination and limits the collection efficiency. The low-frequency capacitance of pin diodes is indicative for the DOS. The small-signal capacitance of a pin solar cell is measured in the frequency range 0.1 to 103 Hz for temperatures between 30 and 100 °C at zero de bias. A simple diode model is suggested. It involves the assumption of constant DOS values in the p-, i-, and n-regions. These values are determined by fitting. It is shown that low-level doping of the i-region and illumination stress significantly raise the capacitance and the DOS.
Abstract
deDas i-Gebiet von pin-Sonnenzellen aus amorphem Silizium besorgt die Sammlung der Ladungsträger. Die Dichte der (lokalisierten) Zustände (DOS) in diesem Gebiet vermindert das elektrische Feld, begünstigt Rekombination und begrenzt den Sammelwirkungsgrad. Die Niederfrequenz-Kapazität von pin-Dioden zeigt die DOS an. Die Kleinsignal-Kapazität einer pin-Sonnenzelle wird im Frequenzbereich 0,1 bis 103 Hz für Temperaturen zwischen 30 und 100 °C ohne überlagerte Gleichspannung gemessen. Ein einfaches Diodenmodell wird vorgeschlagen. Es beruht auf der Annahme konstanter DOS-Werte in den p-, i- und n-Gebieten. Diese Werte werden durch Anpassung bestimmt. Es wird gezeigt, daß schwache Dotierung des i-Gebiets und Dauerbeleuchtung Kapazität und DOS deutlich erhöhen.
