Optimisation of multilayers antireflection coating for solar cells

• Autorzy: Lipiński M. , Mroczyński R.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja wielowarstwowych pokryć antyodbiciowych dla ogniw słonecznych

• Konferencja: SOTAMA Symposium on Texture and Microstructure Analysis (2; 26-28.09.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the work the optimization of Si0 2 -SiN, and Si02-SiNxt-SiNx2 multilayer antireflection coatings deposited by RF-PECVD is presented. The computer simulation was carried out for planar and textured Si surfaces as well. It was shown that double layer Si02 -SiN, can improve the short circuit current Jsc about 1.8% for planar surfaces. The improvement for textured surfaces is equal about 0.8%. The predictions have been experimentally verified with multi-crystalline silicon solar cells electrical parameters. The highest short circuit current (30.17 mA/cm 2 ) and conversion efficiency (13.84%) were obtained for solar cell with double layer AR coating. For triple AR coating the open circuit voltage was the highest (600 mV) which can be explained by better surface passivation. However, the short circuit current (29.79 mA/cm 2 ) was lower in comparison with double AR coating due to higher absorption of this layer.

PL

Przedstawiono wyniki optymalizacji podwójnej i potrójnej SiO2-SiNx i potrójnej SiO2SiNx1-SiNx2 warstwy anty-refleksyjnej osadzanej metodą RF PECVD. Komputerowe symulacje wykonano zarówno na planarnych jak i teksturowanych powierzchniach płytek krzemowych. Pokazano, że warstwy SiO2-SiNx mogą zwiększyć prąd zwarciowy o 1.8% dla płaskiej powierzchni krzemu. Dla teksturowanej powierzchni krzemu wzrost przewidywany wzrost prądu zwarciowego wynosi 0.8%. Wyniki symulacji zostały zweryfikowane z elektrycznymi parametrami krzemowych ogniw słonecznych wykonanych z krzemu multi-krystalicznego. Najwyższe wartości prądu zwarciowego (30.17 mA/cm 2 ) i sprawności konwersji (13.84%) uzyskano dla podwójnej warstwy AR. Dla potrójnej warstwy AR uzyskano najwyższą wartość napięcia obwodu otwartego Voc(600 mV). Jest to efekt poprawy pasywacji powierzchni przez te warstwy. Jednakże, prąd zwarciowy (29.79 mA/cm 2 ) byl niższy w porównaniu z ogniwem z warstwą podwójną w wyniku wyższej absorpcji tej warstwy.

Słowa kluczowe

EN

antireflection coating; solar cells; silicon nitride; multilayer ARC

PL

pokrycia antyodbiciowe; ogniwa słoneczne; wielowarstwowość

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 189--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lipiński M.

autor

Mroczyński R.

• INSTITUTE OF METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE OF POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 30-059 KRAKOW, 25 REYMONTA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] D. N. Wright, E.S. Marstein, A. Holt, Double Layer Anti-reflective Coatings for Silicon Solar Cells, Proceedings of the 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Orlando, 1237-1240 (2005).
• [2] B. Kumar, T. B. Pandian, E. Sreekiran, S. Narayanan, Benefit of dual layer silicon nitride anti-reflection coatin g, Proceedin gs of the 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Orlando, 1205-1208 (2005).
• [3] M. Lipinski, A. Kamiński,J.-E. Lelievre, M. Lemiti, E. Fourmond.P. Zicba,Investigation of graded index SiOxNy antireflection coating for silicon solar cell manufacturin g, phys. stat. sol. (c), 4, 4, 1566-1569 (2007).
• [4] T. Lauinger, A.G. Aberle, R. Hezel, Comparison of direct and remote PECVD silicon nitride films for low temperature surface passivation of p type crystalline silicon, Proceedings of the 14th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Barcelona, Spain, 853-856 (1997).
• [5] R. Mroczynski, R. B. Beck, The influence of dilution of the reactive gases in argon on electro-physical properties of ultra-thin silicon oxynitride layers formed by PECVD, Vacuum 81, 5, 695-699 (2007).
• [6] W. Theiss, Hard- and Software for Optical Spectroscopy, version 2.3, www.mtheiss.com
• [7] SUNRAYS program 1.3 and user manual is distributed by Garchin g Innovation GmbH, do M. Pasecky, Koniginstr. 19, D-80539 Miinchen, Germany, Fax [phone].
• [8] P. A. Basore, D. A. Clugsto, PC 1 -D version 4 for windows: from analysis to design, Proceedings of the 25 th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, 377-381(1996).