- В фотопреобразовательных структурах на основе гетероперехода между аморфными и монокристаллическими полупроводниками основным фактором ограничивающим КПД является рекомбинация на границе раздела, в то время как для гетероструктур на основе соединений АIIIBV, согласованных по параметру решетки, доминирующую роль в ограничении эффективности преобразования оказывают паразитные потенциальные барьеры, возникающие за счет разрывов зон на границах раздела гетеропереходов.
- Фундаментальные различия в зависимости уровня рекомбинации от плотности поверхностных состояний для гетеропереходов (p)a‑Si:H/(n)c-Si и (n)a‑Si:H/(p)c-Si, обусловленные тем, что значение разрыва валентной зоны существенно превосходит значение разрыва зоны проводимости, что приводит к значительно меньшей концентрации неосновных носителей заряда на границе (p)a‑Si:H/(n)c-Si и, следовательно, к снижению уровня рекомбинации по сравнению с гетеропереходом (n)a-Si:H/(p)c-Si.
- Определена зонная структуру гетероперехода между легированными слоями a-Si:H и монокристаллическим кремнием, где значения разрывов зон проводимости существенно превосходит разрыв валентных зон и при оптической щели a-Si:H 1.72 эВ составляют DEC = 0.15 эВ и DEV = 0.45 эВ, соответственно. Обнаружено и экспериментально подтверждено возникновение слоя с инверсией типа проводимости на границе раздела анизотипных гетеропереходов a-Si:H/c-Si.
- Введение тонкого промежуточного нелегированного слоя a-Si:H между легированными бором слоями a-Si:H и подложкой Si необходимо для снижения уровня рекомбинации на этой границе раздела в то время как при легировании a-Si:H фосфором наличие тонкого промежуточного нелегированного слоя a-Si:H не оказывает заметного влияния на свойства фотоэлектрических преобразователей.
- На границе раздела изотипных гетеропереходов p-типа проводимости между фосфидами и арсенидами металлов III-группы разрыв валентной зоны превышает разрыв зоны проводимости, что приводит к возникновению паразитных потенциальных барьеров для основных носителей, и является фундаментальным ограничением эффективности преобразования солнечной энергии.
- В гетероструктурах между эпитаксиальными слоями GaInP n-типа проводимости и подложкой Ge возникает паразитный потенциальный барьер, обусловленный повышенной концентрацией галлия в приповерхностной области германия за счет разности пределов растворимости фосфора и галлия.
1.Electroluminescence from amorphous-crystalline silicon heterostructures / M. S. Bresler, O.B. Gusev, E.I. Terukov, W. Fuhs, A. Froitzheim, A. S. Gudovskikh, J. P. Kleider, G. Weiser // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004. Vol. 338-340, P. 440-443.
2.Investigation of a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells interface properties / A.S. Gudovskikh, J.P. Kleider, A. Froitzheim, W. Fuhs, E.I. Terukov // Thin Solid Films. 2004. Vol. 451-452. P. 345-349.
3.TEM Study of the Formation and Modification of Nanocrystalline Si Inclusions in a-Si:H Films / V. P. Afanasiev, A. S. Gudovskikh, A. Z. Kazak-Kazakevich, A. P. Sazanov, I. N. Trapeznikova, and E. I. Terukov // Semiconductors. 2004. Vol. 38, P. 221-224.
4.Investigation of nc-Si inclusions behaviour in multilayer a-Si:H films obtained by layer by layer technique / A.S. Gudovskikh, J.P. Kleider, V.P. Afanasjev, A.Z. Kazak-Kazakevich, A.P. Sazanov // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004. Vol. 338-340, P. 135-138.
5.High-field transport in amorphous carbon and carbon nitride films / Sushil Kumar, C. Godet, A. Gudovskikh, J.P. Kleider, G. Adamopoulos and V. Chu // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004. Vol. 338-340, P. 349-352.
6. Gudovskikh A.S., Kleider J.P., Terukov E.I. Characterization of a-Si:H/c-Si in terface by admittance spectroscopy // Semiconductors. 2005. Vol. 39, P. 904-909.
7.Interface properties of a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells from admittance spectroscopy / A. S. Gudovskikh, J. P. Kleider, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, Y. Veschetti, J.-C.Muller, P.-J. Ribeyron, E. Rolland // Thin Solid Films. 2006. Vol. 511-512, P. 385-389.
8.Optimisation of amorphous and polymorphous thin silicon layers for formation of front-side heterojunction solar cells on p-type crystalline silicon substrates / Y. Veschetti, J.-C.Muller, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, A. S. Gu-dovskikh, J.-P. Kleider, P.-J. Ribeyron, E. Rolland // Thin Solid Films. 2006. Vol. 511-512, P. 543-547.
9.Gudovskikh A. S., Kleider J. P., Stangl R. New approach to capacitance spec-troscopy for interface characterization of a-Si:H/c-Si heterojunctions // Journal of Non-Crystalline Solids. 2006. Vol. 352, P. 1213-1216.
10.About the efficiency limits in HIT structures / J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, A.S. Gudovskikh, J.P. Kleider, Y. Veschetti, J.C. Muller, P.J. Ribey-ron //Journal of Non-Crystalline Solids. 2006. Vol. 352, P. 1928-1932.
11.Kleider J. P., Gudovskikh A. S., Godet C. DC and AC hopping transport in metal / amorphous carbon nitride / metal devices // Journal of Non-Crystalline Solids. 2006. Vol. 352, P. 1323-1326.
12.Gudovskikh A.S., Kleider J.P. Capacitance spectroscopy of amorphous/crystalline silicon heterojunction solar cells at forward bias and under illumination // Appl. Phys. Letter. 2007. Vol. 90, P. 034104.
13.Determination of band offsets in a-S:H/c-Si heterojunctions from capacitance-voltage measurements: capabilities and limits / A.S. Gudovskikh, S. Ibrahim, J.-P. Kleider, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, Y. Veschetti, P.-J. Ribeyron // Thin Solid Films. 2007. Vol. 515, P. 7481-7485.
14.Godet C., Kleider J.P., Gudovskikh A.S., Frequency scaling of ac hopping transport in amorphous carbon nitride // Diamond & Related Materials. 2007. Vol. 16, P. 1799–1805.
15.Godet C., Kleider J.P., Gudovskikh A.S., Scaling analysis of field-enhanced bandtail hopping transport in amorphous carbon nitride // Phys. Stat. Sol. (b). 2007. Vol. 244, P. 2081-2099.
16.High interfacial conductivity at amorphous silicon/crystalline silicon hetero-junctions / J.P. Kleider, M. Soro, R. Chouffot, A.S. Gudovskikh, P. Roca i Cabar-rocas, J. Damon-Lacoste, D. Eon, P-J. Ribeyron // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. Vol. 354/19-25, P. 2641-2645.
17.Kleider J. P. , Gudovskikh A.S., Roca i Cabarrocas P. Determination of the conduction band offset between hydrogenated amorphous silicon and crystalline silicon from surface inversion layer conductance measurements // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92, P. 162101.
18.Comparison of photoluminescence and capacitance spectroscopies as efficient tools for interface characterisation of heterojunction solar cells / R. Chouffot, S. Ibrahim, R. Brüggemann, A.S. Gudovskikh, J.P. Kleider, M. Scherff, W.R. Fahrner, P. Roca i Cabarrocas, D. Eon, P.-J. Ribeyron // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. Vol. 354/19-25, P. 2416-2420.
19.Numerical modelling of GaInP solar cells with AlInP and AlGaAs windows / A.S. Gudovskikh, N.A. Kaluzhniy, V.M. Lantratov, S.A. Mintairov, M.Z. Shvarts, V.M. Andreev // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516, P. 6739-6743.
20.New method for interface characterisation in heterojunction solar cells based on diffusion capacitance measurements / A.S. Gudovskikh, R. Chouffot, J. P. Klei-der, N.A. Kaluzhniy, V.M. Lantratov, S.A. Mintairov, J. Damon-Lacoste, D. Eon, P. Roca i Cabarrocas, P.-J. Ribeyron // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516, P. 6786-6790.
21.Godet C., Kleider J.P., Gudovskikh A.S., Electric field-controlled sign of the capacitance in metal-carbon nitride-metal devices // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. Vol. 354/19-25, P. 2637-2640.
22.Electronic and structural properties of the amorphous/crystalline silicon interface / J.P. Kleider, R. Chouffot, A.S. Gudovskikh, P. Roca i Cabarrocas, M. La-brune, P.-J. Ribeyron and R. Brüggemann // Thin Solid Films. 2009. Vol. 517 (23), P. 6386-6391.
23.Свойства границ раздела в солнечных элементах на основе GaInP / А.С. Гудовских, Н.А. Калюжный, В.М. Лантратов, С.А. Минтаиров, М.З. Шварц, В.М. Андреев // ФТП. 2009. T. 43, C. 1403-1408.
24.III-phosphides heterojunction solar cell interface properties from admittance spectroscopy / A. S. Gudovskikh, J. P. Kleider, R. Chouffot, N. A. Kalyuzhnyy,S. A. Mintairov and V. M. Lantratov // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. Vol. 42, P. 165307.
25.Band structure at heterojunction interfaces of GaInP solar cells / A.S. Gu-dovskikh, J. P. Kleider, N.A. Kalyuzhnyy, V.M. Lantratov, S.A. Mintairov // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2010. Vol. 94, P. 1953-1958.
26.Observation by conductive-probe atomic force microscopy of strongly inverted surface layers at the hydrogenated amorphous silicon/crystalline silicon het-erojunctions / O. A. Maslova, J. Alvarez, E. V. Gushina, W. Favre,M. E. Gueunier-Farret,A. S. Gudovskikh, A. V. Ankudinov, E. I. Terukov, and J. P. Kleider // Appl. Phys. Lett. 2010. Vol. 97, P. 252110.
27.Study of the interfacial properties of amorphous silicon/n-type crystalline silicon heterojunction through static planar conductance measurements / W. Favre, M. Labrune, F. Dadouche, A. S. Gudovskikh, P. Roca i Cabarrocas, and J. P. Kleider // Phys. Status Solidi C. 2010. Vol. 7, No. 3–4, P. 1037– 1040.
28.Германиевые субэлементы для многопереходных фотоэлектрических преобразователей GaInP/GaInAs/Ge / Н.А. Калюжный, А.С. Гудовских, В.В. Евстропов, В.М. Лантратов, С.А. Минтаиров, Н.Х. Тимошина, М.З. Шварц, В.М. Андреев // ФТП. 2010. T. 44, Вып. 11, С. 1568-1576.
29.Characterization of silicon heterojunctions for solar cells / J.-P. Kleider, J. Alvarez, A.V. Ankudinov, A.S. Gudovskikh, E.V. Gushchina, M. Labrune, O. A. Maslova, W. Favre, M.-E. Gueunier-Farret, P. Roca i Cabarrocas and E.I. Terukov // Nanoscale Research Letters. 2011. Vol. 6, P. 152.
30.Characterization of GaInP/Ge heterostructure solar cells by capacitance measurements at forward bias under illumination / A. S. Gudovskikh, K.S. Zelentsov, N.A. Kalyuzhnyy,V.M. Lantratov, S.A. Mintairov, J.P. Kleider // Energy Procedia. 2011. Vol. 3, P. 76–83.
31.Interface properties of GaInP/Ge heterostructure subcells of multijunction solar cells / A.S. Gudovskikh, K. S. Zelentsov, N. A. Kalyuzhnyy, V. V. Evstropov, V. M. Lantratov, S. A. Mintairov // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. Vol .45, P. 495305
32.Space charge capacitance spectroscopy in amorphous silicon Schottky diodes: Theory, modeling, and experiments / O.A. Maslova, M.E. Gueunier-Farret, J. Alvarez, A.S. Gudovskikh, E.I. Terukov, J.P. Kleider // Journal of Non-rystalline Solids. 2012. Vol 358, P. 2007–2010.
33.Modeling of capacitance spectroscopy of (p) a-Si:H/(n) c-Si interfaces / O. Maslova, A. Brézard-Oudot, W. Favre, J. Alvarez, A. Gudovskikh, E. Terukov, J.P. Kleider // Phys. Status Solidi C. 2012. Vol. 9, No. 6, P. 1481– 1483.
34.Kudryashov D., Gudovskikh A., Zelentsov K. Indium Tin Oxide Films Grown at Room Temperature by RF-Magnetron Sputtering in Oxygen-Free Environment // Solid State Phenomena. 2013. Vol. 200, P. 10-13.
35.Морозов И.А., Гудовских А.С. Исследование свойств границ раздела солнечных элементов на основе GaInP с помощью измерения спектральных характеристик с варьируемым потоком излучения // ФТП. 2014. Т. 48, Вып. 4, С. 475-480
36.Characterization of the manufacturing processes to grow triple-junction solar cells / N. A. Kalyuzhnyy, V. V. Evstropov, V. M. Lantratov, S. A. Mintairov, M. A. Mintairov, A. S. Gudovskikh, A. Luque and V. M. Andreev // International Journal of Photoenergy. 2014. V. 2014, P. 836284
37.Temperature and bias dependence of hydrogenated amorphous silicon-crystalline silicon heterojunction capacitance: The link to band bending and band offsets / O. Maslova, A. Brézard-Oudot, M.E. Gueunier-Farret, J. Alvarez, W. Favre, D. Muñoz, A.S. Gudovskikh, J.-P. Kleider // Canadian Journal of Physics. 2014. Vol. 92, P. 690-695.
Монографии и главы в монографиях
Гудовских А. С. Границы раздела в солнечных элементах на основе гетерост-руктур СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. 160 с.
Gudovskikh A.S., Kalyuzhnyy N.A., Mintairov S.A., Lantratov V.M. Interfaces in III-V High Efficiency Solar Cells // Wang X., Wang Z. M. (Eds.) High-Efficiency Solar Cells: Physics, Materials, and Devices, Springer Series in Materials Science Vol. 190, 2014, pp 545-570
Афанасьев В.П., Гудовских А.С., Сазанов А.П. Циклическое плазмо-химическое осаждение наноструктурированных пленок аморфного гидроге-низированного кремния// Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы/ под ред. Лучинина В.В., Таирова Ю.М. – М. Физматлит, 2006. С. 250-283
Прочие публикации
1.Interface properties of a-Si:H/c-Si heterojunctions investigated by admittance spectroscopy / A.S. Gudovskikh, J.-P. Kleider, R. Stangl, M. Schmidt, W. Fuhs Proc. of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Paris, France. 2004. P. 697-700.
2.Monitoring of the polymorph/silicon interface properties in the HIT solar cell by surface photovoltage technique in expanded spectral region / V. Švrček, Y. Veschetti, J.-C. Muller, A. S. Gudovskikh, J.-P. Kleider, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, C. Jaussaud, P.-J. Ribeyron // Proc. of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Paris, France. 2004, P. 1445-1448.
3.Plasma treatments of the interface in n-type amorphous hydrogenated sili-con/p-type crystalline silicon heterojunction solar cells / J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, A.S. Gudovskikh, J.-P. Kleider, C. Jaussaud, P-J. Ribeyron, V. Švrček, Y. Veschetti, J.C. Muller // Proc. of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Paris, France. 2004, P. 1453-1456.
4.Improvement of polymorphous/crystalline heterojunction solar cells using low temperature screen-printed pastes on 5×5cm² / Y. Veschetti, J.-C..Muller, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, A. S. Gudovskikh, J.-P. Kleider, P.-J. Ribeyron, E. Rolland // Proc. of the 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Lake Buena Vista, Florida, January 2005.
5.Polymorphous/crystalline heterojunction solar cells with low cost industrial process on p type monocrystalline silicon / P-J. Ribeyron, Y. Veschetti, J-C..Muller, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, A. S. Gudovskikh, J.-P. Klei-der // Proc. of the 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Barselona, Spain. 2005.
6.Polymorphous/crystalline single heterojunction and double heterojonction solar cells optimisation on p type monocrystalline silicon / P-J. Ribeyron, A.Vandeneynde, J. Damon-Lacoste, P. Roca i Cabarrocas, R.Chouffot, A. S. Gu-dovskikh, J.-P. Kleider // Proc. of the 21th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Dresden, Germany. 2006. P. 926.
7.Kleider J.P., Gudovskikh A.S. Characterization of amorphous/crystalline silicon interfaces from electrical measurements // MRS Spring Meeting, San Francisco, 24-28 March 2008, Proc. Vol. 1066, P. 75-86
8.Study of GaInP heterojunction solar cell interface properties by admittance spectroscopy / A.S. Gudovskikh, J. P. Kleider, R. Chouffot, N.A. Kalyuzhnyy, V.M. Lantratov, S.A. Mintairov // Proc. of the 23th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Valencia, Spain. 2008, P. 358-363.
9.Anisotype GaAs based heterojunctions for III-V multijunction solar cells / A.S. Gudovskikh, K.S. Zelentsov, N.A. Kalyuzhnyy, V.M. Lantratov, S.A. Mintai-rov // Proc. of the 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Valence, Spain. 2010, P. 472-476.
10. Current flow and efficiency of Ge p-n junctions in triple-junction GaInP/Ga(In)As/Ge solar cells for space applications / N.A. Kalyuzhnyy, A.S. Gudovskikh, V.V. Evstropov, V.M. Lantratov, S.A. Mintairov, N.Kh. Timoshina, M.Z. Shvarts, V.M. Andreev // Proc. of the 25th European Photovoltaic Solar En ergy Conference and Exhibition, Valence, Spain. 2010, P. 865-871.
11. Kudryashov D., Gudovskikh A. and Zelentsov K. Low temperature growth of ITO transparent conductive oxide layers in oxygen-free environment by RF mag netron sputtering //J. Phys.: Conf. Ser. 2013. 461 012021 Патенты
Патент № WO 2008/000949 A1 «Adjustable capacity device and process thereof» J.P. Kleider, C. Godet, A.S. Gudovskikh Приоритет 30.06.2006 Зарегистрирован 03.01.2008
Патент № 2407108 «Концентраторный солнечный элемент». Авторы: Терра А.Р. Андреев В.М., Гудовских А.С., Румянцев В.Д., Лантратов В.М. Приоритет 07.042008 Зарегистрирован 20.12.2010
Патент № 2436191 «Каскадный фотоэлектрический преобразователь с нано-структурным просветляющим покрытием» Андреев В.М., Малевская А.В., Гудовских А.С., Задиранов Ю.М. Приоритет 28.06.2010 Зарегистрирован 10.12.2011
Патент № 24442242 «Многопереходный преобразователь». Авторы: Андреев В.М., Калюжный Н.А., Лантратов В.М., Минтаиров С.А., Гудовских А.С,
Заявка на патент № 2010143070. Приоритет 20.10.2010 Зарегистрирован 10.02.2012.