Zastosowanie wybranych efektów kwantowych w cienkowarstwowej strukturze krzemowego ogniwa słonecznego

• Autorzy: Kołodziej A.

Warianty tytułu

EN

Selected quantum solutions in the thin film silicon solar cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy analizowane są możliwości zastosowania niektórych efektów kwantowych w celu zwiększenia wydajności i stabilności cienkowarstwowych krzemowych ogniw słonecznych. Szczególnie zwraca się uwagę na nanostrukturyzację elektrody frontowej ogniwa w celu nie tylko zwiększenia ilości pułapkowanego światła ale również wykorzystania zjawiska kreacji wieloekscytonowej przez wysokoenergetyczne kwanty światła. Również podkreśla się istotą rolę zastosowania właściwych luster odbijających w tym lustra Braggowskiego. Analizowana jest metoda wytwarzania warstw nie tylko amorficznych ale także nanokrystalicznych charakteryzujących się zwiększoną absorpcją światła oraz ruchliwością nośników.

EN

In the paper application of selected quantum solutions to the thin silicon solar cell structure for enhancement of their efficiency and stability are analyzed. Nanostructurization of the front electrode may lead not only to the light confinement but also to the multiexciton creations by energetic photon. Important role plays Bragg mirror and Lambertian surface manufacture. Knowledge of silicon transition from amorphous phase to nanocrystaline phase give a possibility to create a material with the higher light absorption.

Słowa kluczowe

PL

efekt kwantowy; warstwy nanokrystaliczne; kwantowy układ wielowarstwowy

EN

quantum effects; nanocrystalline layer; composite quantum system

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 5
• Strony: 87--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kołodziej A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Kołodziej A., Wronski C. R., Von Roedern B.: Thin - films Si:H - based solar cells. Vacuum 82 (2008), 1145-1150.
• [2] Kołodziej A. i in.: Assortment of technological terms for silicon - germanium this films in gradient configuration; Vacuum 82 (2008), 1137-1140.
• [3] Kołodziej A.: Stabilność cienkowarstwowych tranzystorów krzemowych oraz ogniw słonecznych. Kraków, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne 188, (2008).
• [4] Kołodziej A., Krewniak P., Nowak S.: Improvements of Silicon Thin Film Solar Cell Efficiency. Opto-Electronics Review, vol. 11, no.4, 2003, pp. 71-79.
• [5] Kołodziej A., i in.: Modeling of Top Amorphous Cell in FourTerminal Configuration with Poly-Silicon Solar Cell on the Base of I-V-C and QE Research. Conference Proceeding of 33rd Photovoltaic Specialist Conference, San Diego, CA, May 11-16, (2008).
• [6] Kołodziej A., i in.; Fabrication, characterization and modeling of thin silicon tandem cell on foil in four terminal configuration. Conference Proceeding of 34th Photovoltaic Specialist Conference, Philadelphia, PA, June 7-14 (2009).
• [7] Jiang C.-S., i in.: Light Soaking and Thermal Annealing Effects on the Micro-Electrical Properties of Amorphous and Nanocrystalline Mixed-phase Silicon Solar Cells. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Volume 989, Warrendale, PA, 2007.
• [8] A Strategic Research Agenda for Photovoltaic Solar Energy Technology, European Communities PV Status Report 2007.
• [9] Kołodziej A.: Staebler-Wronski Effect in amorphous silicon and its alloys. Opto-Electronics Review 12 (1), 21-32 (2004).
• [10] Van Elzakker G., i in.: Phase Control and Stability of Thin Silicon Films Deposited from Silane Diluted with Hydrogen. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Volume 989, Warrendale, PA, 2007.
• [11] Kim K. H., i in.; High Performance Hydrogenated Amorphous Silicon n-i-p Photo-diodes on Glass and Plastic Substrates by Low-Temperature Fabrication; Process., Res. Soc. Symp. Proc. Volume 989, Warrendale, PA, 2007.
• [12] Podraza N. J. i in.: Analysis of Compositionally and Structurally Graded Si:H and Si1-xGex:H Thin Films by Real Time Spectroscopic Ellipsometry; Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Volume 1066, Warrendale, PA, 2008.
• [13] Kolodinski S. et at.: Quantum efficiencies exceeding unity due to impact ionization in silicon solar cells. Applid Physical Letters, vol. 63, no. 7, p. 2405-7, (1993).
• [14] Ellingson R. J. i in.; Highly Efficient Multiple Exciton Generation in Colloidal PbSe and PbS Quantum; Dots. Nano Letters, vol. 5, no. 5, p. 873-8
• [15] Beard M. C. i in.: Multiple Excition Generation in Colloidal Silicon Nanocrystals. Nano Letters, vol. 7, no. 8, p. 2506-12, (2007).
• [16] Klimov V. I.: Detailed-balance power conversion limits of nanocrystal-quantum-dot solar cells in the presence of carrier multiplication. Applied Physics Letters, vo. 89, no. 123118, p. 1-3, (2006).
• [17] Barnham K. W. J. et.al; Strain-Balanced quantum well concentrator cells from multiwafer production; 978-1-4244-1641-7/08/$25.00, IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [18] Jacobs S. i in.; Silicon multiple exciton generation/pn junction hybrid solar cell; 978-1-4244-1641-7-/08/$25.00, IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [19] Nishioka K., SuetoT., Saito N.:Antireflection structure of silicon solar cells formed by wet process using catalysis of single nano-sized gold or silver particle; Conference Proceeding of 34th Photovoltaic Specialist Conference, Philadelphia, PA, June 7-14 (2009).
• [20] Janz S., i in.: Advanced optical confinement and further improvements for crystalline silicon thin-film solar cells. 978-1-4244-1641-7/08/$25.00 © 2008 IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [21] Yang X., i in.: Theoretical analysis and modeling of light trapping in a-Si based thin film solar cells; 978-1-4244-1641-7/08/$25.00 © 2008 IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [22] Xiesen Yang, i in.: Effect of ZnO deposition condition for back reflector on the performance of nanocrystalline silicon solar cell. 978-1-4244-1641-7/08/$25.00 © 2008 IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [23] Haase Ch. i in.: Efficient light trapping scheme by periodic and quasi-random light trapping structures. 978-1-4244-1641-7/08/$25.00 © 2008 IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [24] Ghosh K. i in.: Material selection for three level transition using quantum well structure. 978-1-4244-1641-7/08/$25.00 © 2008 IEEE (PVSEC 33), 2008.
• [25] Changwoo Lee i in.: Two-dimensional Computer Modeling of Single Junction a-Si:H Solar Cells. Conference Proceeding of 34th Photovoltaic Specialist Conference, Philadelphia, PA, June 7-14 (2009).
• [26] Adachi M. M. i in.: Modeling of silicon Quantum dots for solar cell applications. Conference Proceeding of 34th Photovoltaic Specialist Conference, Philadelphia, PA, June 7-14 (2009).
• [27] Beard M. C. i in.: Multiple Exciton Generation in Colloidal Silicon Nanocrystals. Nano Letters, vol 7, no. 8 p. 2506-12, (2007).