RU2487438C1 - Photocell of space laser radiation detector-converter - Google Patents

Photocell of space laser radiation detector-converter Download PDF

Info

Publication number
RU2487438C1
RU2487438C1 RU2011145778/28A RU2011145778A RU2487438C1 RU 2487438 C1 RU2487438 C1 RU 2487438C1 RU 2011145778/28 A RU2011145778/28 A RU 2011145778/28A RU 2011145778 A RU2011145778 A RU 2011145778A RU 2487438 C1 RU2487438 C1 RU 2487438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photocell
diffraction grating
contact strips
radiation
contact
Prior art date
Application number
RU2011145778/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011145778A (en
Inventor
Владимир Александрович Корнилов
Вячеслав Юрьевич Тугаенко
Ольга Викторовна Заяц
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2011145778/28A priority Critical patent/RU2487438C1/en
Publication of RU2011145778A publication Critical patent/RU2011145778A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487438C1 publication Critical patent/RU2487438C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to wireless transmission of electrical energy between spacecraft based on directed electromagnetic radiation from one spacecraft to a photoelectric converter-based detector-receiver of a second spacecraft. The photocell of a space laser radiation detector-converter has p-type and n-type semiconductor layers, alternating contact strips on the working side of the photocell and a continuous ohmic contact on the rear side of the photocell, wherein a diffraction grating is placed on the working side of the photocell with given thickness δ of its photoactive region, said diffraction grating being made from opaque parallel contact strips with width b, which alternate with a constant spacing Δ and make up an ohmic contact with the semiconductor layer of the photocell, on which electromagnetic radiation of the laser with wavelength λ falls normally. The diffraction grating is made such that it satisfies given relationships that a protected by the present invention.
EFFECT: invention enables to increase efficiency and specific values of photocurrent of the photoelectric converter in space.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области беспроводной передачи электрической энергии между космическими аппаратами (КА) на основе направленного электромагнитного излучения с одного КА на приемник-преобразователь, на основе фотоэлектрического преобразователя (ФЭП), второго КА.The invention relates to the field of wireless transmission of electrical energy between spacecraft (SC) based on directional electromagnetic radiation from one SC to a receiver-converter, based on a photoelectric converter (PEC), a second SC.

В настоящее время в космической технике определился ряд новых направлений, основанных на использовании лазерного излучения. Среди них весьма перспективным направлением следует считать передачу энергии между КА по оптическому каналу в системах беспроводной передачи электроэнергии. В настоящее время каждый КА оснащен собственной системой генерирования электрической энергии. Однако существует альтернативный способ энергоснабжения, предусматривающий использование централизованных электростанций и передачу энергии космическим аппаратам-потребителям при помощи электромагнитного излучения. При этом можно реализовать схему централизованного энергоснабжения как отдельных КА, так и их группировок, что расширяет их функциональные возможности и увеличивает их ресурс /1/. Передача энергии электромагнитного излучения лазером в космосе между космическими аппаратами имеет преимущества в сравнении с наземными системами, где луч лазера, проходя через атмосферу, претерпевает существенное поглощение и рассеивание. Кроме того, расходимость излучения в результате атмосферного искажения, при наземном использовании лазера, требует специальных систем коррекции.Currently, a number of new areas based on the use of laser radiation have been determined in space technology. Among them, a very promising direction should be considered the transfer of energy between the spacecraft through the optical channel in wireless power transmission systems. Currently, each spacecraft is equipped with its own electric energy generation system. However, there is an alternative way of energy supply, involving the use of centralized power plants and the transfer of energy to spacecraft-consumers using electromagnetic radiation. In this case, it is possible to implement a centralized power supply scheme for both individual spacecraft and their groupings, which expands their functionality and increases their resource / 1 /. The energy transfer of electromagnetic radiation by a laser in space between spacecraft has advantages over terrestrial systems, where the laser beam, passing through the atmosphere, undergoes significant absorption and scattering. In addition, the divergence of radiation as a result of atmospheric distortion, when using the ground laser, requires special correction systems.

В данном случае рассматривается передача энергии лучом лазера, где в качестве приемника-преобразователя электромагнитной энергии выступает фотоэлектрический преобразователь.In this case, the transmission of energy by a laser beam is considered, where a photoelectric converter acts as a receiver-converter of electromagnetic energy.

Современный технический уровень ФЭП достаточно высок - многопереходные ФЭП на GaAs имеют КПД ~40%, в случае преобразования концентрированного излучения прогнозируется КПД до 70% /1/. Учитывая высокую монохроматичность лазерного излучения, КПД даже обычных ФЭП, использующих кремний, может достигать 20-30%. Специализированные ФЭП, рассчитанные на работу в узком участке инфракрасного диапазона, имеют высокий КПД (до 40%) даже в однопереходном исполнении, высокий КПД и у тонкопленочных ФЭП на основе полупроводников с алмазоподобной структурой. Удельные массы космических солнечных батарей в современном исполнении составляют 4-6 кг/м2. Рабочий диапазон температур для элементов системы беспроводной передачи энергии в инфракрасном диапазоне составляет 10-20°C для лазерных диодов и до 60°C - для ФЭП /1/.The modern technical level of the photomultiplier is quite high - multi-junction photomultipliers on GaAs have an efficiency of ~ 40%; in the case of conversion of concentrated radiation, an efficiency of up to 70% is predicted / 1 /. Given the high monochromaticity of laser radiation, the efficiency of even conventional solar cells using silicon can reach 20-30%. Specialized photomultipliers designed to operate in a narrow infrared range have high efficiency (up to 40%) even in a single junction design, and high efficiency also for thin-film photomultipliers based on semiconductors with a diamond-like structure. The specific gravity of space solar cells in the modern version is 4-6 kg / m 2 . The operating temperature range for the elements of the system for wireless energy transfer in the infrared range is 10-20 ° C for laser diodes and up to 60 ° C for the photomultiplier / 1 /.

Использование лазера для передачи энергии монохроматического излучения позволит поднять КПД приемников-преобразователей энергии, в сравнении с обычными солнечными батареями, где характерны спектральные потери энергии. При этом значительно снижается разогрев панелей ФЭП, обусловленный спектральными потерями. Кроме того, использование лазерного излучения с высокой плотностью потока энергии, не опасаясь перегрева панелей ФЭП, позволяет снизить стоимость панелей в несколько раз и улучшить их массогабаритные показатели.The use of a laser to transmit energy of monochromatic radiation will increase the efficiency of energy-receiving receivers in comparison with conventional solar cells, where spectral energy losses are characteristic. In this case, the heating of the solar cells due to spectral losses is significantly reduced. In addition, the use of laser radiation with a high energy flux density, without fear of overheating of the solar cells, can reduce the cost of the panels several times and improve their overall dimensions.

Известны конструкции фотоэлектрических преобразователей с p-n-переходом, где электронно-дырочный переход в фотоэлементе создается легированием пластинки монокристаллического полупроводникового материала определенного типа проводимости примесью, обеспечивающей создание поверхностного слоя с проводимостью противоположного типа 12, с.88/.There are known designs of p-n junction photoelectric converters, where the electron-hole junction in the photocell is created by doping a plate of a single-crystal semiconductor material of a certain type of conductivity with an impurity, which provides the creation of a surface layer with conductivity of the opposite type 12, p. 88 /.

Так в /3/ приводится полупроводниковый фотоэлектрический генератор, который содержит подложку, полупроводниковые слои, просветляющее покрытие, металлические контакты. При этом согласно изобретению на лицевой стороне генератора расположено множество осажденных слоев, образующих диодные планарные n+-p-p+ или р+-n-n+, или n-р структуры, соединенные последовательно по направлению распространения излучения. Один или два линейных размера каждой диодной структуры не превышает диффузионной длины неосновных носителей заряда в базовой области. Толщина диодной структуры в направлении распространения излучения обратно пропорциональна максимальному коэффициенту поглощения излучения в полупроводниковом материале. В /4, с.65/ приведена конструкция кремниевых ФЭП, выполненная в виде диодной структуры с р-n-переходом на лицевой стороне, токосъемными металлическими контактами к легированному слою в форме гребенки, сплошным тыльным контактом и антиотражающим покрытием на лицевой (рабочей) стороне. Процесс изготовления ФЭП основан на диффузионном легировании лицевой стороны фосфором /4, с.127/, химическом осаждении никелевого контакта /4, с.135/, избирательном травлении контактного рисунка и нанесении антиотражающего покрытия. В /5/ приводится конструкция ФЭП, где контактная сетка выполнена на тонкой полупроводниковой пластине из кремния и включает узкие токопроводящие проводники, проходящие вдоль одной оси фотоэлектрического преобразователя на расстоянии шага друг от друга, и два широких токопроводящих проводника, пересекающих узкие проводники под углом 90°, для присоединения токоотводящих проводников. Металлическое покрытие узких токопроводящих проводников выполнено на расстоянии не более трех миллиметров от краев широких токопроводящих проводников, и его общая площадь составляет 95-98% от общей площади поверхности всех узких токопроводящих проводников.So in / 3 / is a semiconductor photoelectric generator that contains a substrate, semiconductor layers, an antireflection coating, metal contacts. Moreover, according to the invention, on the front side of the generator there are many deposited layers forming planar diode n + -pp + or p + -nn + , or n-p structures connected in series in the direction of radiation propagation. One or two linear sizes of each diode structure does not exceed the diffusion length of minority charge carriers in the base region. The thickness of the diode structure in the direction of radiation propagation is inversely proportional to the maximum radiation absorption coefficient in the semiconductor material. B / 4, p. 65 / shows the design of silicon PECs made in the form of a diode structure with a pn junction on the front side, current-collecting metal contacts to the doped layer in the form of a comb, a solid back contact and an antireflection coating on the front (working) side . The process of manufacturing a photomultiplier is based on diffusion doping of the front side with phosphorus / 4, p.127 /, chemical deposition of the nickel contact / 4, p.135 /, selective etching of the contact pattern and the application of antireflection coating. In / 5 /, the design of the photomultiplier is given, where the contact grid is made on a thin silicon semiconductor wafer and includes narrow conductors passing along one axis of the photoelectric transducer at a step distance from each other, and two wide conductive conductors crossing narrow conductors at an angle of 90 ° , for connecting down conductors. The metal coating of narrow conductive conductors is made at a distance of not more than three millimeters from the edges of the wide conductive conductors, and its total area is 95-98% of the total surface area of all narrow conductive conductors.

Вышеприведенные конструкции относятся к фотоэлектрическим преобразователям для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с помощью солнечных батарей и имеют общий недостаток, связанный с неполным использованием падающего на ФЭП потока солнечного излучения для создания фототока через p-n-переход. Это связано с тем, что солнечный свет не является монохроматическим, а содержит электромагнитные волны различных частот. А поскольку свойства полупроводниковых материалов ФЭП зависят от длины волны падающего излучения (например, абсолютный показатель преломления, коэффициент отражения, показатель поглощения и т.д.), то сложно создать конструкцию ФЭП, работающую в оптимальном режиме.The above constructions relate to photovoltaic converters for direct conversion of solar energy into electrical energy using solar cells and have a common disadvantage associated with the incomplete use of the solar radiation incident on the photomultiplier to create a photocurrent through the p-n junction. This is due to the fact that sunlight is not monochromatic, but contains electromagnetic waves of various frequencies. And since the properties of PEC semiconductor materials depend on the wavelength of the incident radiation (for example, the absolute refractive index, reflection coefficient, absorption coefficient, etc.), it is difficult to create a PEC design operating in the optimal mode.

В качестве прототипа принята конструкция высокоэффективного концентраторного солнечного элемента /6/, включающего полупроводниковые слои р-типа и n-типа, выращенные на подложке из n-GaAs, фронтальный омический контакт в виде контактных полосок на лицевой стороне фотоэлемента и сплошной омический контакт на тыльной стороне фотоэлемента. Для повышения эффективности работы фотоэлемента в базовом слое и переднем легированном слое создавались тянущие поля за счет неоднородного легирования. Затенение контактными полосками составило около 15%. Омические контакты как на лицевой, так и на тыльной стороне изготовлены на основе Au.As a prototype, the design of a highly efficient concentrator solar cell / 6 / was adopted, including p-type and n-type semiconductor layers grown on an n-GaAs substrate, front ohmic contact in the form of contact strips on the front side of the photocell and continuous ohmic contact on the back side photocell. To increase the efficiency of the photocell, pulling fields were created in the base layer and the front doped layer due to inhomogeneous doping. Contact strip shading was about 15%. Ohmic contacts on both the front and back are made on the basis of Au.

Недостатком указанного фотоэлемента является недостаточная эффективность преобразования концентрированного излучения и омические потери, связанные с сопротивлением растекания в переднем легированном слое при прохождении тока вдоль поверхности фотоэлемента к контактам.The disadvantage of this photocell is the insufficient conversion efficiency of the concentrated radiation and ohmic losses associated with the spreading resistance in the front doped layer when current flows along the surface of the photocell to the contacts.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение КПД и удельных значений фототока ФЭП.The task of the invention is to increase the efficiency and specific values of the photocurrent photomultiplier.

Вышеуказанный результат достигается тем, что фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе, содержащий полупроводниковые легированный и базовый слои p-типа и n-типа, чередующиеся контактные полоски на рабочей стороне фотоэлемента и сплошной омический контакт на тыльной стороне фотоэлемента, с рабочей стороны фотоэлемента, с заданной толщиной δ его фотоактивной области, установлена дифракционная решетка, выполненная из непрозрачных параллельных друг другу контактных полосок шириной b, чередующихся с постоянным шагом Δ и составляющих омический контакт с полупроводниковым слоем фотоэлемента, на которую падает нормально электромагнитное излучение лазера с длиной волны λ, при этом дифракционная решетка выполнена так, чтобы расстояние между контактными полосками (Δ-b) и длина контактных полосок (L) отвечали соотношениюThe above result is achieved by the fact that the photocell of the receiver of laser radiation in space, containing semiconductor alloyed and base layers of p-type and n-type, alternating contact strips on the working side of the photocell and continuous ohmic contact on the back of the photocell, on the working side of the photocell, with a given thickness δ of its photoactive region, a diffraction grating is installed, made of opaque parallel to each other contact strips of width b, alternating with a constant w Δ and constituting an ohmic contact with the semiconductor layer of the photocell, onto which the electromagnetic radiation of the laser with a wavelength λ is incident normally, while the diffraction grating is made so that the distance between the contact strips (Δ-b) and the length of the contact strips (L) correspond to the relation

( Δ b ) < < L , ( 1 )

Figure 00000001
( Δ - b ) < < L , ( one )
Figure 00000001

а ширина b и шаг Δ контактных полосок дифракционной решетки удовлетворяли соотношениямand the width b and the step Δ of the contact strips of the diffraction grating satisfy the relations

b < 2 k ( δ λ ) 1 / 2 / ( 1 k ) , ( 2 )

Figure 00000002
b < 2 k ( δ λ ) one / 2 / ( one - k ) , ( 2 )
Figure 00000002

Δ = b / k , ( 3 )

Figure 00000003
Δ = b / k , ( 3 )
Figure 00000003

где k - заданный коэффициент затенения контактными полосками лучевоспринимающей поверхности фотоэлемента;where k is the specified coefficient of shadowing by the contact strips of the radiation-sensing surface of the solar cell;

δ - заданная толщина фотоактивной области, соизмеримая с диффузионной длиной неосновных носителей заряда.δ is the specified thickness of the photoactive region, commensurate with the diffusion length of minority charge carriers.

Суммарная толщина легированного и базового слоев, образующая фотоактивную область, соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей заряда /4, с.87, с.122/, поскольку длина диффузии определяет фотоактивную область, в которой поглощенный фотон имеет вероятность превратиться в электрический ток через p-n-переход. Типичные значения длины диффузии лежат в пределах 10-6-10-4 м в зависимости от концентрации носителей заряда и способа образования полупроводниковой структуры /7, с.207, 208/.The total thickness of the doped and base layers forming the photoactive region is comparable with the diffusion length of minority charge carriers / 4, p. 87, p. 122 /, since the diffusion length determines the photoactive region in which the absorbed photon is likely to turn into an electric current through pn- transition. Typical values of the diffusion length are in the range of 10 -6 -10 -4 m, depending on the concentration of charge carriers and the method of formation of the semiconductor structure / 7, p.207, 208 /.

Повышение эффективности преобразования интенсивных потоков лазерного излучения в предлагаемой конструкции фотоэлемента с дифракционной решеткой на рабочей стороне основано на явлении отклонения распространения электромагнитных волн от законов геометрической оптики, или дифракции /8, с.664/. При падении на дифракционную решетку плоской монохроматической волны, от источника лазерного излучения с длиной волны λ, происходит огибание электромагнитными волнами непрозрачных контактных полосок, образующих дифракционную решетку, и проникновение волны в область геометрической тени за контактными полосками. Это приводит к увеличению длины пути проходимого излучением в фотоэлементе и позволяет снизить потери на прохождение излучения в основной полосе поглощения. Увеличение доли поглощенного лучистого потока приводит к увеличению общего количества фотоэлектронов и фотодырок, создаваемых излучением в единицу времени по обе стороны от р-n-перехода. Кроме того, снижается последовательное сопротивление фотоэлемента за счет снижения сопротивления растекания в переднем легированном слое при прохождении тока вдоль поверхности фотоэлемента к контактам. Для фотоэлемента с дифракционной решеткой характерна возможность генерации носителей заряда практически во всем объеме фотоактивной области благодаря образованию дополнительных источников генерации носителей, каковыми являются источники вторичных волн. Таким образом, рост функции генерации в базовой области, повышение эффективности преобразования электромагнитного излучения приводит к повышению КПД в предлагаемой конструкции фотоэлемента в реальных условиях эксплуатации по сравнению с известными конструкциями.Improving the conversion efficiency of intense laser radiation fluxes in the proposed design of the photocell with a diffraction grating on the working side is based on the phenomenon of deviation of the propagation of electromagnetic waves from the laws of geometric optics, or diffraction / 8, p.664 /. When a plane monochromatic wave is incident on a diffraction grating from a laser source with a wavelength of λ, electromagnetic waves bend around the opaque contact strips that form the diffraction grating and the wave penetrates into the geometric shadow region behind the contact strips. This leads to an increase in the path length traveled by the radiation in the photocell and allows one to reduce the losses on the passage of radiation in the main absorption band. An increase in the fraction of absorbed radiant flux leads to an increase in the total number of photoelectrons and photoholes created by radiation per unit time on both sides of the pn junction. In addition, the series resistance of the photocell is reduced by reducing the spreading resistance in the front doped layer as current flows along the surface of the photocell to the contacts. For a photocell with a diffraction grating, the possibility of generating charge carriers in almost the entire volume of the photoactive region is characteristic due to the formation of additional sources of carrier generation, which are sources of secondary waves. Thus, an increase in the generation function in the base region, an increase in the efficiency of conversion of electromagnetic radiation leads to an increase in the efficiency in the proposed design of the solar cell in real operating conditions in comparison with the known structures.

Суть изобретения поясняется фиг.1, где схематично изображено исполнение фотоэлемента с р-n-переходом. Фотоэлемент состоит из: легированного слоя 1, базового слоя 2, р-n-перехода 3, полупроводниковой подложки 4, тыльного металлического контакта 5, дифракционной решетки 6, контактных полосок 7, антиотражающего покрытия 8, рабочей поверхности 9, фотоактивной области 10, падающего на фотоэлемент электромагнитного излучения 11.The essence of the invention is illustrated in figure 1, which schematically shows the design of a photocell with a pn junction. The photocell consists of: a doped layer 1, a base layer 2, a pn junction 3, a semiconductor substrate 4, a back metal contact 5, a diffraction grating 6, contact strips 7, an antireflection coating 8, a working surface 9, a photoactive region 10 incident on photocell of electromagnetic radiation 11.

Фотоэлемент работает следующим образом. На рабочую поверхность 9 с дифракционной решеткой 6 падает нормально плоское монохроматическое электромагнитное излучение 11 лазера с длиной волны X. Электромагнитное излучение 11 проходит между непрозрачными контактными полосками 7 дифракционной решетки 6 через прозрачное антиотражающее покрытие 8 в фотоактивную область 10 с заданной суммарной толщиной 5 легированного 1 и базового 2 слоев. Дифракционная решетка 6 представляет совокупность большого числа узких непрозрачных контактных полосок 7 шириной b, чередующихся с постоянным шагом Δ и составляющих омический контакт с полупроводниковым легированным слоем 1 фотоэлемента. Поскольку конструкция дифракционной решетки 6 удовлетворяет соотношениям (Δ-b)<<L, b<2·k·(δ·λ)1/2/(1-k) и Δ=b/k, т.е. соблюдаются условия дифракции, то будет наблюдаться явление огибания электромагнитными волнами контактных полосок 7 и проникновение электромагнитного излучения 11 в область геометрической тени. Электромагнитное излучение 11, вдоль краев каждой контактной полоски 7, входит внутрь фотоэлемента, в его фотоактивную область 10, под некоторым углом к плоскости p-n-перехода 3, что приводит к увеличению длины его пути в фотоактивной области 10 и более равномерному распределению энергии электромагнитного излучения по объему фотоактивной области 10 полупроводника. Происходит активное поглощение фотонов с максимальным коэффициентом поглощения электромагнитного излучения, благодаря соответствующему подбору полупроводникового материала для данной длины волны λ монохроматического излучения лазера. Фотоактивное поглощение сопровождается образованием электронно-дырочных пар и появлением избыточных носителей заряда. Неравновесные носители заряда, собранные к р-n-переходу 3, благодаря наличию контактной разности потенциалов разделяются на нем: неосновные носители свободно проходят через р-n-переход 3, а основные задерживаются. Например, при выполнении легированного слоя 1 p-типа и базового слоя 2 n-типа, электроны переходят из легированного слоя 1 в базовый слой 2 и далее через полупроводниковую подложку 4 к тыльному металлическому контакту 5, а дырки - в противоположном направлении. Таким образом, под действием лазерного электромагнитного излучения с одной длиной волны λ, через p-n-переход 3 в обоих направлениях будет протекать ток неосновных неравновесных носителей заряда - фотоэлектронов и фото дырок.The photocell works as follows. Normally plane monochromatic electromagnetic radiation 11 of a laser with a wavelength of X is incident on a working surface 9 with a diffraction grating 6. Electromagnetic radiation 11 passes between the opaque contact strips 7 of the diffraction grating 6 through a transparent antireflection coating 8 into the photoactive region 10 with a given total thickness of 5 doped 1 and base 2 layers. The diffraction grating 6 is a combination of a large number of narrow opaque contact strips 7 of width b, alternating with a constant pitch Δ and making ohmic contact with the semiconductor doped layer 1 of the photocell. Since the design of the diffraction grating 6 satisfies the relations (Δ-b) << L, b <2 · k · (δ · λ) 1/2 / (1-k) and Δ = b / k, i.e. if the diffraction conditions are met, then the phenomenon of enveloping by electromagnetic waves of the contact strips 7 and the penetration of electromagnetic radiation 11 into the geometric shadow region will be observed. Electromagnetic radiation 11, along the edges of each contact strip 7, enters the photocell, into its photoactive region 10, at some angle to the plane of the pn junction 3, which leads to an increase in its path length in the photoactive region 10 and a more uniform distribution of electromagnetic radiation energy over the volume of the photoactive region 10 of the semiconductor. Active absorption of photons occurs with a maximum absorption coefficient of electromagnetic radiation, due to the appropriate selection of semiconductor material for a given wavelength λ of monochromatic laser radiation. Photoactive absorption is accompanied by the formation of electron-hole pairs and the appearance of excess charge carriers. Nonequilibrium charge carriers assembled to the pn junction 3, due to the presence of the contact potential difference, are separated on it: minority carriers freely pass through the pn junction 3, while the main ones are delayed. For example, when a p-type doped layer 1 and an n-type base layer 2 are made, the electrons pass from the doped layer 1 to the base layer 2 and then through the semiconductor substrate 4 to the rear metal contact 5, and the holes in the opposite direction. Thus, under the influence of laser electromagnetic radiation with a single wavelength λ, a current of minority non-equilibrium charge carriers — photoelectrons and photo holes — will flow through the pn junction 3 in both directions.

Выражения (1)-(3) определяют условия дифракции волнового фронта при нормальном падении когерентных волн лазера на рабочую поверхность фотоэлемента с дифракционной решеткой и отражают возможность повышения эффективности преобразования энергии излучения лазера в электроэнергию. Дифракционная решетка представляет совокупность большого числа узких непрозрачных контактных полосок, разделенных промежутками с постоянным шагом, составляющих омический контакт с полупроводниковым слоем. При соблюдении условия (1) каждый промежуток между контактными полосками дифракционной решетки, с достаточной степенью точности, можно принять за длинную щель и рассматривать дифракцию от щели. Положительный эффект основан на явлении отклонения распространения электромагнитных волн от законов геометрической оптики, или дифракции /8, с.664/, и проявляется в нарушении прямолинейности распространения лучей, огибании волнами препятствий, в проникновении электромагнитного излучения в область геометрической тени. При передаче энергии лучом лазера с одного КА на другой в космосе угол расходимости очень мал, а расстояние между КА достаточно велико, что позволяет с достаточной точностью принять, что на фотоэлемент приемно-преобразующего устройства падает плоская монохроматическая волна. При падении на дифракционную решетку фотоэлемента плоской монохроматической волны от источника лазерного излучения с длиной волны λ, каждый промежуток поверхности между непрозрачными контактными полосками будет являться источником когерентных вторичных волн, начиная с расстояния hExpressions (1) - (3) determine the conditions of wavefront diffraction during normal incidence of coherent laser waves on the working surface of a photocell with a diffraction grating and reflect the possibility of increasing the efficiency of conversion of laser radiation energy into electricity. The diffraction grating is a combination of a large number of narrow opaque contact strips separated by gaps with a constant pitch, making ohmic contact with the semiconductor layer. Under condition (1), each gap between the contact strips of the diffraction grating, with a sufficient degree of accuracy, can be mistaken for a long slit and diffraction from the slit can be considered. The positive effect is based on the phenomenon of deviation of the propagation of electromagnetic waves from the laws of geometric optics, or diffraction / 8, p. 644 /, and manifests itself in a violation of the straightness of the propagation of rays, enveloping waves of obstacles, in the penetration of electromagnetic radiation into the geometric shadow. When energy is transmitted by a laser beam from one spacecraft to another in space, the divergence angle is very small, and the distance between the spacecraft is large enough, which allows us to assume with sufficient accuracy that a plane monochromatic wave is incident on the photocell of the receiving-converting device. When a plane monochromatic wave is incident on the photocell from a laser source with a wavelength of λ, each surface gap between the opaque contact strips will be a source of coherent secondary waves, starting from a distance h

h [ ( Δ b ) / 2 ] 2 / λ , ( 4 )

Figure 00000004
h [ ( Δ - b ) / 2 ] 2 / λ , ( four )
Figure 00000004

когда отчетливо наблюдаются дифракционные явления /8, с.665/. В первом приближении дифракция волн представляет собой эффект поперечной диффузии лучевой амплитуды по фронту распространяющихся волн /8, с.666/. Для рассматриваемой конструкции фотоэлемента с дифракционной решеткой, выполненной из чередующихся металлических контактных полосок на рабочей стороне фотоэлемента, необходимо рассматривать поперечную диффузию лучевой амплитуды по фронту цилиндрической волны. Явление поперечной диффузии амплитуды по фронту волны имеет локальный характер и сравнительно сильно выражено в зонах эффективной диффузии. В приближении поперечной диффузии амплитуды по фронту плоской волны, в рассматриваемой нами конструкции с дифракционной решеткой, зона эффективной диффузии будет представлять параболический цилиндр с вершиной параболы вдоль каждого края каждой контактной полоски. Причем две параболические зоны эффективной диффузии от двух соседних контактных полосок будут сливаться на расстоянии h~[(Δ-b)/2]2/λ от дифракционной решетки фотоэлемента /8, с.666/. Учитывая, что отклонение электромагнитных волн от прямолинейного направления становится существенным, когда δ>h и, принимая коэффициент затенения к контактными полосками лучевоспринимающей поверхности фотоэлемента известным и равным отношению k=b/Δ, из (4) получаем правую часть неравенства (2) для ширины полоски b омического контакта. Очевидно, минимальный размер ширины полоски b омического контакта, который выполняют из металлов с низким удельным сопротивлением, будет ограничен характерным параметром кристаллической решетки - постоянной решетки /9, с.322/. Откуда, выбрав ширину контактной полоски b из (2) и задав допустимую величину коэффициента затенения k, получаем соотношение (3) для определения требуемого шага контактных полосок Δ.when diffraction phenomena are clearly observed / 8, p.665 /. In a first approximation, wave diffraction is the effect of transverse diffusion of the beam amplitude along the front of the propagating waves / 8, p.666 /. For the design of the photocell with a diffraction grating made of alternating metal contact strips on the working side of the photocell, it is necessary to consider the transverse diffusion of the beam amplitude along the front of the cylindrical wave. The phenomenon of transverse diffusion of amplitude along the wave front has a local character and is relatively pronounced in zones of effective diffusion. In the approximation of transverse diffusion of amplitude along the front of a plane wave, in the design with a diffraction grating under consideration, the effective diffusion zone will be a parabolic cylinder with a vertex of a parabola along each edge of each contact strip. Moreover, two parabolic zones of effective diffusion from two adjacent contact strips will merge at a distance h ~ [(Δ-b) / 2] 2 / λ from the diffraction grating of the photocell / 8, p.666 /. Considering that the deviation of electromagnetic waves from the rectilinear direction becomes significant when δ> h and, taking the shading coefficient to the contact strips of the beam-sensing surface of the solar cell known and equal to the ratio k = b / Δ, from (4) we obtain the right-hand side of inequality (2) for the width strips b ohmic contact. Obviously, the minimum size of the strip width b of the ohmic contact, which is made of metals with low resistivity, will be limited by the characteristic parameter of the crystal lattice - lattice constant / 9, p. 322 /. From where, choosing the width of the contact strip b from (2) and setting the permissible value of the shading coefficient k, we obtain relation (3) to determine the required step of the contact strips Δ.

Приведем пример конкретного выполнения фотоэлемента приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе. Положим, что фотоэлемент выполнен в виде квадрата размером 3,5×3,5 мм, на лучевоспринимающей поверхности которого установлена дифракционная решетка 6 с контактными полосками 7 на основе Au вдоль одной из сторон квадрата, т.е. с длиной полосок L=3,5 мм=3500 мкм.We give an example of a specific implementation of the photocell of the receiver-converter of laser radiation in space. Suppose that the photocell is made in the form of a square 3.5 × 3.5 mm in size, on the radiation-receiving surface of which a diffraction grating 6 with contact strips 7 based on Au is installed along one of the sides of the square, i.e. with strip lengths L = 3.5 mm = 3500 μm.

Положим, что на дифракционную решетку 6 фотоэлемента падает нормально монохроматическое электромагнитное излучение лазера с длиной волны λ=0,8 мкм. В качестве полупроводникового материала выбираем GaAs как материал, имеющий наивысший показатель поглощения для данной длины волны лазера, в сравнении с другими полупроводниками /2, с.93/. Фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе содержит эпитаксиальные полупроводниковые слои p-типа (легированный слой 1) и n-типа (базовый слой 2), положим, толщиной 1,0 мкм и 3,0 мкм, соответственно, на полупроводниковой подложке 4, например из n-GaAs. Сплошной омический контакт 5, на тыльной стороне фотоэлемента, положим, выполнен так же на основе Au. Антиотражающее покрытие 8 предположим выполнено из ZnS. Таким образом, на рабочую сторону фотоэлемента, с толщиной δ=4,0 мкм его фотоактивной области 10, нормально падает электромагнитное излучение лазера. Пользуясь соотношениями (1), (2) и (3), определим параметры дифракционной решетки 6, задав коэффициент затенения k=0,2. Определим ограничение по выбору ширины контактных полосок b, вычислив правую часть неравенства (2)Assume that normally monochromatic electromagnetic radiation of a laser with a wavelength of λ = 0.8 μm is incident on the diffraction grating 6 of the photocell. As a semiconductor material, we select GaAs as the material having the highest absorption coefficient for a given laser wavelength, in comparison with other semiconductors / 2, p. 93 /. The photocell of the receiver-converter of laser radiation in space contains p-type epitaxial semiconductor layers (doped layer 1) and n-type epitaxial layers (base layer 2), suppose, with a thickness of 1.0 μm and 3.0 μm, respectively, on the semiconductor substrate 4, for example from n-GaAs. Solid ohmic contact 5, on the back of the photocell, we assume, is made on the basis of Au. The antireflection coating 8 is assumed to be made of ZnS. Thus, on the working side of the photocell, with a thickness δ = 4.0 μm of its photoactive region 10, the electromagnetic radiation of the laser normally falls. Using relations (1), (2) and (3), we determine the parameters of the diffraction grating 6 by setting the shading coefficient k = 0.2. We define the restriction on the choice of the width of the contact strips b, calculating the right side of inequality (2)

b<2·k·(δ·λ)1/2/(1-k)=2·0,2·(4,0·0,8)1/2/(1-0,2)=0,89 мкм.b <2 · k · (δ · λ) 1/2 / (1-k) = 2 · 0.2 · (4.0 · 0.8) 1/2 / (1-0.2) = 0, 89 microns.

Откуда выбираем ширину контактных полосок, удовлетворяющую соотношению (2), например принимаем b=0,5 мкм.Where do we choose the width of the contact strips satisfying relation (2), for example, we take b = 0.5 μm.

Из соотношения (3) находим требуемый шаг контактных полосок в дифракционной решетке Δ=b/k=0,5/0,2=2,5 мкм.From relation (3) we find the required step of the contact strips in the diffraction grating Δ = b / k = 0.5 / 0.2 = 2.5 μm.

Очевидно, что выполняется и соотношение (1) (Δ-b)<<L, а именно (2,5-0,5)=2,0 мкм<<3500 мкм.Obviously, the relation (1) (Δ-b) << L holds, namely (2.5-0.5) = 2.0 μm << 3500 μm.

Таким образом, для предложенной конструкции фотоэлемента выполняются условия (1), (2) и (3), т.е. выполняются условия огибания электромагнитными волнами, с длиной λ=0,8 мкм, контактных полосок дифракционной решетки и проникновение электромагнитных волн в область геометрической тени за дифракционной решеткой. Огибая препятствия (контактные полоски) дифракционной решетки, электромагнитные волны будут входить внутрь фотоэлемента под некоторым углом к плоскости p-n-перехода, что приведет к увеличению длины его пути в полупроводнике и более равномерному распределению энергии излучения по объему фотоактивной области с толщиной δ=0,4 мкм. Происходит активное поглощение фотонов с максимальным коэффициентом поглощения электромагнитного излучения, благодаря соответствующему подбору полупроводникового материала для данной длины волны λ лазера, практически во всем объеме фотоактивной области. Поглощение сопровождается образованием электронно-дырочных пар и появлением избыточных носителей заряда. Неравновесные носители заряда, собранные к p-n-переходу, благодаря наличию контактной разности потенциалов разделяются на нем: неосновные носители свободно проходят через p-n-переход, а основные задерживаются. Таким образом, под действием лазерного электромагнитного излучения с одной длиной волны λ, через p-n-переход в обоих направлениях будет протекать ток неосновных неравновесных носителей заряда - фотоэлектронов и фотодырок.Thus, for the proposed photocell design, conditions (1), (2) and (3) are satisfied, i.e. the conditions of the envelope by electromagnetic waves, with a length of λ = 0.8 μm, of the contact strips of the diffraction grating and the penetration of electromagnetic waves into the region of the geometric shadow behind the diffraction grating are satisfied. Around the obstacles (contact strips) of the diffraction grating, electromagnetic waves will enter the photocell at an angle to the plane of the pn junction, which will lead to an increase in its path length in the semiconductor and a more uniform distribution of radiation energy over the volume of the photoactive region with a thickness of δ = 0.4 microns. Active absorption of photons occurs with the maximum absorption coefficient of electromagnetic radiation, due to the appropriate selection of semiconductor material for a given wavelength λ of the laser, in almost the entire volume of the photoactive region. The absorption is accompanied by the formation of electron-hole pairs and the appearance of excess charge carriers. Nonequilibrium charge carriers assembled to the pn junction, due to the presence of the contact potential difference, are separated on it: minority carriers freely pass through the pn junction, while the main carriers are delayed. Thus, under the influence of laser electromagnetic radiation with a single wavelength λ, a current of minority non-equilibrium charge carriers — photoelectrons and photoholes — will flow through the pn junction in both directions.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции фотоэлемента приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе позволяет увеличить КПД и удельные значения фототока ФЭП за счет:Thus, the application of the proposed design of the photocell of the receiver-converter of laser radiation in space allows you to increase the efficiency and specific values of the photomultiplier of the photomultiplier due to:

1) увеличения длины пути проходимого излучением в фотоактивной области фотоэлемента, что позволяет уменьшить его толщину и таким образом увеличить коэффициент собирания носителей тока и улучшить энергомассовые показатели приемника-преобразователя;1) increasing the length of the path traveled by radiation in the photoactive region of the photocell, which allows to reduce its thickness and thus increase the collection coefficient of current carriers and improve the energy-mass characteristics of the receiver-converter;

2) снижения потерь на прохождение излучения в основной полосе поглощения;2) reduction of losses due to radiation in the main absorption band;

3) увеличения доли поглощенного лучистого потока, что увеличивает общее количество фотоэлектронов и фотодырок, создаваемых излучением, в единицу времени по обе стороны от p-n-перехода;3) increasing the proportion of absorbed radiant flux, which increases the total number of photoelectrons and photoholes created by radiation, per unit time on both sides of the p-n junction;

4) снижения последовательного сопротивления фотоэлемента за счет снижения сопротивления растекания в переднем легированном слое при прохождении тока вдоль поверхности фотоэлемента к контактам;4) reducing the series resistance of the solar cell by reducing the spreading resistance in the front doped layer with the passage of current along the surface of the solar cell to the contacts;

5) генерации носителей заряда практически во всем объеме фотоактивной области.5) generation of charge carriers in almost the entire volume of the photoactive region.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Перспективы использования беспроводной передачи электрической энергии в космических транспортных системах // Грибков А.С., Евдокимов Р.А. и др. // Изв. РАН. Энергетика. 2009. №2. С.118-123.1. Prospects for the use of wireless transmission of electrical energy in space transport systems // Gribkov AS, Evdokimov RA et al. // Izv. RAS. Energy 2009. No2. S.118-123.

2. В.А.Грилихес, П.П.Орлов, Л.Б.Попов. Солнечная энергия и космические полеты. М.: Наука, 1984.2. V.A. Griliches, P.P. Orlov, L. B. Popov. Solar energy and space travel. M .: Nauka, 1984.

3. Патент РФ №2357325, кл. H01L 31/04, H01L 1/18, опубл. 27.05.2009.3. RF patent No. 2357325, cl. H01L 31/04, H01L 1/18, publ. 05/27/2009.

4. Васильев A.M., Ландсман А.П. Полупроводниковые фотопреобразователи, М.: Советское Радио, 1971 г.4. Vasiliev A.M., Landsman A.P. Semiconductor photoconverters, M .: Soviet Radio, 1971

5. Патент РФ №2303830, кл. H01L 31/0224, H01L 1/18, опубл. 27.07.2007.5. RF patent No. 2303830, cl. H01L 31/0224, H01L 1/18, publ. 07/27/2007.

6. Высокоэффективные концентраторные (2500 солнц) AlGaAs/GaAs - солнечные элементы // Андреев В.М., Хвостиков В.П., Ларионов В.Р. и др. // Физика и техника полупроводников, 1999, том 33, вып.9, с.1070-1072.6. Highly efficient concentrator (2500 suns) AlGaAs / GaAs - solar cells // Andreev VM, Khvostikov VP, Larionov VR et al. // Physics and Engineering of Semiconductors, 1999, Volume 33, Issue 9, pp. 1070-1072.

7. Ш.Чанг. Преобразование энергии. М.: Атомиздат, 1965.7. Sh. Chang. Energy conversion. M .: Atomizdat, 1965.

8. Физическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, том 1, 1988.8. Physical encyclopedia. M .: Soviet Encyclopedia, Volume 1, 1988.

9. Физический энциклопедический словарь. Москва, «Советская энциклопедия», 1983.9. Physical encyclopedic dictionary. Moscow, "Soviet Encyclopedia", 1983.

Claims (1)

Фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе, содержащий полупроводниковые легированный и базовый слои р-типа и n-типа, чередующиеся контактные полоски на рабочей стороне фотоэлемента и сплошной омический контакт на тыльной стороне фотоэлемента, отличающийся тем, что с рабочей стороны фотоэлемента, с заданной толщиной δ его фотоактивной области, установлена дифракционная решетка, выполненная из непрозрачных параллельных друг другу контактных полосок шириной b чередующихся с постоянным шагом Δ и составляющих омический контакт с полупроводниковым слоем фотоэлемента, на которую падает нормально электромагнитное излучение лазера с длиной волны λ, при этом дифракционная решетка выполнена так, чтобы расстояние между контактными полосками (Δ-b) и длина контактных полосок (L) отвечали соотношению (Δ-b)<<L, а ширина b и шаг Δ контактных полосок дифракционной решетки удовлетворяли соотношениям
b<2·k·(δ·λ)l/2/(1-k), Δ=b/k,
где k - заданный коэффициент затенения контактными полосками лучевоспринимающей поверхности фотоэлемента;
δ - заданная толщина фотоактивной области, соизмеримая с диффузионной длиной неосновных носителей заряда.
A photocell of the receiver of laser radiation in space, containing semiconductor doped and base layers of p-type and n-type, alternating contact strips on the working side of the photocell and continuous ohmic contact on the back of the photocell, characterized in that on the working side of the photocell, with a given thickness δ of its photoactive region, a diffraction grating is made made of opaque parallel to each other contact strips of width b alternating with a constant pitch Δ and comprising ohms contact with the semiconductor layer of the photocell, onto which the electromagnetic radiation of the laser with a wavelength λ is incident normally, while the diffraction grating is made so that the distance between the contact strips (Δ-b) and the length of the contact strips (L) correspond to the relation (Δ-b) << L, and the width b and the step Δ of the contact strips of the diffraction grating satisfy the relations
b <2 · k · (δ · λ) l / 2 / (1-k), Δ = b / k,
where k is the specified coefficient of shadowing by the contact strips of the radiation-sensing surface of the solar cell;
δ is the specified thickness of the photoactive region, commensurate with the diffusion length of minority charge carriers.
RU2011145778/28A 2011-11-10 2011-11-10 Photocell of space laser radiation detector-converter RU2487438C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145778/28A RU2487438C1 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Photocell of space laser radiation detector-converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145778/28A RU2487438C1 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Photocell of space laser radiation detector-converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011145778A RU2011145778A (en) 2013-05-20
RU2487438C1 true RU2487438C1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48788358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145778/28A RU2487438C1 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Photocell of space laser radiation detector-converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487438C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593821C1 (en) * 2015-02-03 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Photocell receiver-converter of laser radiation
RU169094U1 (en) * 2016-07-08 2017-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) DC brushless electric motor with laser-photoelectric current supply
RU2646547C1 (en) * 2016-11-22 2018-03-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Laser radiation photoconverter
RU2655704C1 (en) * 2017-07-06 2018-05-29 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Monocrystalline silicon-based solar photoconverter
RU2696355C1 (en) * 2018-12-25 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Fiber-optical photoelectric converter of laser radiation
RU2709392C1 (en) * 2017-02-07 2019-12-17 Квангву АН Wind power generation system using jet current

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2504977B (en) 2012-08-16 2017-10-04 Airbus Defence & Space Gmbh Laser power converter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU588470A1 (en) * 1976-07-15 1978-01-15 Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии System for automatic identification of identical regions on pairs of stereoscopic photos
RU44002U1 (en) * 2004-11-02 2005-02-10 Алферов Жорес Иванович PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS)
RU2303830C2 (en) * 2005-03-21 2007-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "СОЛЭКС"(ООО "СОЛЭКС") Thick-film contact of silicon photoelectric converter and its manufacturing process
RU2357325C1 (en) * 2007-10-29 2009-05-27 Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Semiconductor photoelectric generator and method of making it
US20090272424A1 (en) * 2002-05-17 2009-11-05 Ugur Ortabasi Integrating sphere photovoltaic receiver (powersphere) for laser light to electric power conversion

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU588470A1 (en) * 1976-07-15 1978-01-15 Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии System for automatic identification of identical regions on pairs of stereoscopic photos
US20090272424A1 (en) * 2002-05-17 2009-11-05 Ugur Ortabasi Integrating sphere photovoltaic receiver (powersphere) for laser light to electric power conversion
RU44002U1 (en) * 2004-11-02 2005-02-10 Алферов Жорес Иванович PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS)
RU2303830C2 (en) * 2005-03-21 2007-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "СОЛЭКС"(ООО "СОЛЭКС") Thick-film contact of silicon photoelectric converter and its manufacturing process
RU2357325C1 (en) * 2007-10-29 2009-05-27 Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Semiconductor photoelectric generator and method of making it

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593821C1 (en) * 2015-02-03 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Photocell receiver-converter of laser radiation
RU169094U1 (en) * 2016-07-08 2017-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) DC brushless electric motor with laser-photoelectric current supply
RU2646547C1 (en) * 2016-11-22 2018-03-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Laser radiation photoconverter
RU2709392C1 (en) * 2017-02-07 2019-12-17 Квангву АН Wind power generation system using jet current
RU2655704C1 (en) * 2017-07-06 2018-05-29 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Monocrystalline silicon-based solar photoconverter
RU2696355C1 (en) * 2018-12-25 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Fiber-optical photoelectric converter of laser radiation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011145778A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2487438C1 (en) Photocell of space laser radiation detector-converter
KR101052030B1 (en) Electromagnetic radiation converter
US5626687A (en) Thermophotovoltaic in-situ mirror cell
US20110162699A1 (en) Solar cell with funnel-like groove structure
van der Heide et al. Cost-efficient thermophotovoltaic cells based on germanium substrates
US20100200065A1 (en) Photovoltaic Cell and Fabrication Method Thereof
US20130206222A1 (en) Solar cell
US9065006B2 (en) Lateral photovoltaic device for near field use
US20090314337A1 (en) Photovoltaic devices
US8373061B2 (en) Photovoltaic cells with stacked light-absorption layers and methods of fabricating the same
US11152888B2 (en) High efficiency photovoltaic cells with suppressed radiative emission due to chemical nonequilibrium of photoelectrons
WO2009142529A1 (en) Electromagnetic radiation converter and a battery
US4151005A (en) Radiation hardened semiconductor photovoltaic generator
US20160172514A1 (en) Photovoltaic Microstructure and Photovoltaic Device Employing Nanowires with Single-Side Conductive Strips
Fernández et al. Back‐surface optimization of germanium TPV cells
JP2024038964A (en) Solar battery and photovoltaic module
Hamakawa Present status of solar photovoltaic R&D projects in Japan
US20100089448A1 (en) Coaxial Solar Cell Structure and Continuous Fabrication Method of its Linear Structure
CN103208555A (en) Ultraviolet selective silicon avalanche photoelectric detection chip
Phisitkul A Review of Electromagnetic Radiation Impacts on Heterojunction Intrinsic Thin Layer Solar Cells
RU2594953C2 (en) Laser radiation receiver-converter
RU2700046C1 (en) Photoconverter with hit structure and its manufacturing technology
RU2655704C1 (en) Monocrystalline silicon-based solar photoconverter
KR101098813B1 (en) Solar cell
Usami et al. Effect of the compositional distribution on the photovoltaic power conversion of SiGe solar cells