Struktura i własności warstw Al₂O₃ osadzonych metodą ALD na krzemowych ogniwach fotowoltaicznych

• Autorzy: Szindler M. , Szindler M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.9.3

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of AL₂O₃ layers deposited by the ALD method on silicon solar cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano możliwości zminimalizowania współczynnika odbicia światła, a w konsekwencji zwiększenia sprawności wytwarzanych krzemowych ogniw fotowoltaicznych, poprzez wytworzenie cienkiej warstwy antyrefleksyjnej Al₂O₃ metodą atomowego osadzania warstw. Badania morfologii powierzchni warstw wykonano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego, z kolei strukturę zbadano przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego. W celu okreslenia własności optycznych cienkich warstw Al₂O₃ wykonano badania współczynnika odbicia światła przy użyciu spektrofotometru. Ogniwo fotowoltaiczne z osadzoną w temperaturze 300°C metodą ALD warstwą antyrefleksyjną przy zadanej liczbie cykli 830 osiągnęło sprawność 12,51%, podczas gdy sprawność ogniwa referencyjnego bez warstwy antyrefleksyjnej wyniosła 7,22%.

EN

The main goal of the study was to examine the possibility of minimizing the reflectance of light, and consequently increasing the efficiency of the produced silicon solar cells, by creating an Al₂O₃ antireflection coating by atomic layer deposition method (ALD). Surface layer morphology studies were performed by using scanning electron microscopy, while the structure was examined by using an X-ray diffractometer. In order to determine the optical properties of the Al₂O₃ thin films, light reflectance measurements were performed using a spectrophotometer. The solar cell with deposited antireflection coating by the ALD method with a 830 number of cycles at 300°C reached the efficiency of 12.51%, while the efficiency of the reference cell is 7.22%.

Słowa kluczowe

PL

osadzanie warstw atomowych; warstwy antyrefleksyjne; krzemowe ogniwo fotowoltaiczne; własności optyczne; charakterystyka prądowo-napięciowa

EN

atomic layer deposition; antireflection coatings; silicon solar cells; optical properties; current-voltage characteristics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 9
• Strony: 9--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szindler M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Szindler M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] R. Guerrero-Lemus, P. Rivero-Rodríguez, B. Díaz-Herrera, B. González-Díaz, G. López, (2013) "Technical and socio-economic assessment for a Si-based low-cost solar cells factory in West Africa“, Renewable Energy, vol. 57, pp. 506-511.
• [2] G. Jastrzębska, (2007) "Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne", Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• [3] E. Klugmann - Radziemska., (2010) "Fotowoltaika w teorii i praktyce", Wydawnictwo BTC, Legionowo.
• [4] A. Goetzberger, H. Christopher, (2000) "Photovoltaic materials, past, present future", Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 62, pp. 1-19.
• [5] A. Luque, S. Hegedus, (2003) "Handbook of Photovoltaic Science and Engineering", John Wiley & Sons Ltd, England.
• [6] B. Ceccaroli, O. Lohne, (2003) "Solar Grade Silicon Feedstock in Photovoltaics Fundamentals and Applications", Elsevier Ltd., Kidlington Oxford.
• [7] A. Drygała, L.A. Dobrzanski, M. Szindler, M.M. Szindler, M. Prokopiuk vel Prokopowicz, E. Jonda, (2016) "Influence of laser texturization surface and atomic layer deposition on optical properties of polycrystalline silicon", International Journal of Hydrogen Energy, vol. 41/18, pp. 7563-7567.
• [8] L.A. Dobrzański, M. Szindler, A. Drygała, M.M. Szindler, (2014) "Silicon solar cells with Al2O3 antireflection coating", Central European Journal of Physics, vol. 12/9, pp. 666-670.
• [9] M. T. Sarniak, (2008) "Podstawy Fotowoltaiki", Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• [10] B. Swatowska, S. Kluska, S. Zimowski, (2011) "Właściwości ochronne i pasywujące amorficznych pokryć antyrefleksyjnych na krzemowe ogniwa słoneczne", Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, vol. 4, pp. 45-47.
• [11] M. Lipiński, (2011) "Warstwa azotku krzemu jako warstwa antyrefleksyjna i pasywująca dla krzemowych ogniw słonecznych", Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, Vol. 4, pp. 62-66.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).