Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 509-514 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:01986002108050900

Evaluation de la longueur de diffusion par la méthode EBIC dans les piles solaires à l'AsGa et application à l'environnement spatial

J. Bozec et G. Rolland

CNES, Centre Spatial de Toulouse, 18, avenue Edouard Belin, 31055 Toulouse Cedex, France

Abstract
The electrical performances of components like solar cells depend partly on the diffusion length value. This physical parameter gives an estimation of the quality of the semiconductor. One well known method to characterize this parameter consists in an EBIC measurement but the experimental conditions usually do not give directly the actual value of the diffusion length. It is necessary to take into account both the surface recombination velocity and the carrier generation in the semiconductor. The results are compared with those obtained by fitting the spectral response of the solar cells. We analyse also the degradation on the diffusion length by the charged particules distributed near the earth in the magnetosphere.

Résumé
Les performances électriques des cellules solaires dépendent en particulier de la longueur de diffusion. Ce paramètre physique donne une estimation de la qualité du matériau semiconducteur. Une des méthodes classiques de caractérisation de ce paramètre est la mesure du courant induit dans le composant par un faisceau d'électrons (EBIC). Cette méthode expérimentale ne donne pas directement la valeur réelle de la longueur de diffusion. Il est nécessaire de tenir compte de la vitesse de recombinaison en surface et des conditions de génération des porteurs dans le semiconducteur. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus à partir de l'exploitation des courbes de réponse spectrale des cellules solaires. Nous analysons enfin, la dégradation de la longueur de diffusion en fonction de la dose de particules chargées simulant un environnement spatial.

PACS
7220J - Charge carriers: generation, recombination, lifetime, and trapping semiconductors/insulators.
7280E - Electrical conductivity of III V and II VI semiconductors.
8630J - Photoelectric conversion: solar cells and arrays.
2520D - II VI and III V semiconductors.
8420 - Solar cells and arrays.

Key words
carrier mobility -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- solar cells -- EBIC method -- space environment -- electrical performances -- diffusion length value -- quality -- semiconductor -- surface recombination velocity -- carrier generation