Проанализирована технологическая возможность применения черного кремния (b-Si) в тандемных кремниево-перовскитных солнечных элементах в качестве антиотражающей поверхности. Исследованы структурные и оптические свойства кремниево-перовскитных структур, состоящие из кремниевой подложки с поверхностью из b-Si, электронного транспортного слоя диоксида титана и фотоактивного слоя металлоорганического галогенидного перовскита. Показано, что эти слои без пор и пустот, с высокой степени конформности покрывают поверхность b-Si. Изготовленные образцы характеризуются низким коэффициентом отражения в широком диапазоне длин волн излучения.

Представлены результаты исследования структурных, вольт-амперных и во-льт¬-фарадных характеристик тонких золь-гель пленок ZnO, TiO2 и SiO2 на поверхности черного кремния (b-Si). Показано, что пленки ZnO и TiO2 имеют стабильные стру¬кт¬у¬р¬ные свойства и не ухудшают отражение b-Si в широком диапазоне солнечного изл¬у¬че¬ния. Заметной фоточувствительностью обладают только образцы с пленкой TiO2. Проанализированы функциональные возможности применения структур b-Si/¬ок¬си¬д¬на¬я пленка в полупроводниковых приборах различного назначения. В качестве па¬с¬си¬вирующих и защитных покрытий в солнечных элементах на основе b-Si пре¬д¬по¬ч¬ти¬тел¬ьно использовать золь-гель пленки ZnO и TiO2.

Представлены результаты FDTD моделирования спектральных характеристик отражения периодических систем с элементарными ячейками в виде цилиндров и конусов, соответствующих морфологиям слоев пористого и черного кремния. Проанализировано антиотражающее поведение этих систем с характерным размером порядка нескольких сотен нанометров. Исследованы особенности отражения в зависимости от геометрических параметров элементарных ячеек и угла падения световых лучей. Показано, что периодические системы с конусами по антиотражающим свойствам превосходят системы с цилиндрами. The results of FDTD modelling of the spectral reflection characteristics of periodic systems with unit cells in the form of cylinders and cones, which correspond to the morphologies of porous and black silicon layers, are presented. The antireflection behavior of these systems with a characteristic size on the order of several hundreds of nanometers is analyzed. The features of reflection depending on the geometric parameters of unit cells and the angle of incidence of light rays are investigated. It is shown that periodic systems with cones are superior in antireflection properties to systems with cylinders.

Оптимизирована технология совместного и последовательного вакуумного напыления перовскитных пленок со смешанными галогенами (CH3NH3PbI3–xClx). Продемонстрирована возможность улучшения термической стабильности пленок добавлением атомов цезия в неорганический прекурсор. Синтезированы и исследованы структурные и оптические свойства перовскитных пленок на черном кремнии. Показано, что формируются качественные по структуре и фазовому составу пленки, которые характеризуются низким коэффициентом отражения в широком диапазоне длин волн излучения. Вакуумно-напыленные перовскитные пленки на черном кремнии имеют большой потенциал для разработки высокоэффективных тандемных солнечных элементов. The technology of vacuum co-deposition and sequential deposition of the mixed-halide perovskite films (CH3NH3PbI3–xClx) has been optimized. The possibility of improving the thermal stability of films by adding cesium atoms to an inorganic precursor is demonstrated. The structural and optical properties of perovskite films on black silicon are synthesized and studied. It is shown that films of high quality in structure and phase composition are formed, which are characterized by a low reflection coefficient in a wide range of radiation wavelengths. Vacuum-deposited perovskite films on black silicon have great potential for the development of high-efficiency tandem solar cells.

Используя метод матриц переноса исследованы коэффициент отражения и пропускания структур кристаллический кремний-черный кремний-перовскит при условии отсутствия оптических потерь. Получены аналитические выражения для коэффициентов отражения и пропускания. Получены низкие значения коэффициента пропускания и высокие значения коэффициента отражения в видимой области спектра. Обосновано перспективность применения слоев черного кремния для уменьшения пропускания излучения в двуконтакных тандемных перовскит-кремниевых солнечных элементах.