WPŁYW TYLNEGO LUSTRA DIELEKTRYCZNEGO NA DZIAŁANIE KRZEMOWYCH, CIENKOWARSTWOWYCH OGNIW SŁONECZNYCH OTRZYMANYCH METODĄ EPITAKSJI Z FAZY GAZOWEJ

Metoda epitaksji z fazy gazowej została użyta do wytworzenia krzemowych, cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Emiter wyprodukowanych ogniw fotowoltaicznych był typu p i znajdował się po tylnej stronie ogniwa, a absorberem był krzem typu n. W celu obniżenia kosztów produkcji aktywnej warstwy, został użyty dwuwarstwowy krzem porowaty wytworzony na krzemie monokrystalicznym. Krzem porowaty składał się z warstwy o wysokim stopniu porowatości oraz warstwy o niskim stopniu porowatości, obecnej na powierzchni. Takie rozwiązanie pozwala na wzrost monokrystalicznej warstwy o wysokiej jakości oraz na odczepienie jej od podłoża wzrostowego i ponowne jego użycie w kolejnym procesie wzrostu epitaksjalnego. Dodatkowo w celu zwiększenia odpowiedzi ogniw słonecznych na fale elektromagnetyczne w zakresie 700 nm – 1200 nm, zostało opracowane i naniesione lustro dielektryczne składające się z warstwy SiNx/SiOx lub pojedynczej warstwy SiNx. Warstwa aktywna wraz z naniesionym lustrem była podda badaniu na współczynnik odbicia światła o długości fali z w/w zakresu. W celach porównawczych zostały zbadane próbki z dwoma różnymi lustrami oraz próbka referencyjna bez lustra. Badania wykazały, że zastosowane lustro dielektryczne spełnia swoje zadanie i zwiększa współczynnik odbicia światła o ponad 70%. Oznacza to, że zastosowanie w/w lustra dielektrycznego będzie miało pozytywny wpływ na współczynnik absorpcji światła w ogniwie fotowoltaicznym, co będzie się bezpośrednio przekładało na jego parametry elektryczne.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Planning and Installing Photovoltaic Systems A guide for installers, architects and engineers, second edition. German Solar Energy Society (2008). Berlin: Routledge, 2008.

[2]  https://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data/renewable-energy-data#title-a996f24a58e8a95dd6842ca79fd0d698 {dostęp 23.05.2016}.

[3]  Gray J.: The Physics of the Solar Cell. A. In A. Luque and S. Hegedus Handbook of Photovoltaic Sci-ence and Engineering. West Sussex: Wiley 2003.

[4]  Jóźwik I., Kraiem J., Olchowik J. M., Fave A., Szymczuk D., Zdyb A.: Epitaxial Lateral Overgrowth of Si on Patterned Si Substrates by Liquid Phase Epitaxy, Molecular Phys. Rep. 39, 2004, s. 85-89.

[5]  http://pveducation.org/pvcdrom/design/surface-texturing {dostęp 23.05.2016}.

[6]  Ivanov I., Nychyporuk T., Skryshevsky V., Lemiti M.: Thin silicon solar cells with SiОх /SiNx Bragg mirror rear surface reflector. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 12, 2009, s. 406.

[7]  Levy F.: Film Growth and Epitaxy: Methods. Encyclopedia of Condensed Matter Physics, 2005, 210.

[8]  Radhakrishnan H., Martini R., Depauw V., Nieuwenhuysen K., Bearda T., Gordon I., Szlufcik J., Poortmans J.: Kerfless layer-transfer of thin epitaxial silicon foils using novel multiple layer porous silicon stacks with near 100% detachment yield and large minority carrier diffusion lengths, Solar Energy Materials & Solar Cells, 135, 2015, s. 113.

[9]  Windt D. L.: IMD–Software for modeling the optical properties of multilayer films. Comput. Phys. 12, 1998, s. 360.

[10] Heiss W., Schwarzl W., Roither T., Springholz J., Aigle G., Pascher M., Biermann H., Reimann K.: Epitaxial Bragg mirrors for the mid-infrared and their applications. Progress in Quantum Electronics 25, 2001, s. 193.

[11] Olchowik J.M., Gułkowski S., Cieślak K., Jóźwik J., Kaminski A., Fave A.: Analisys of internal reflectivity of silicon ELO PV cells obtained by LPE, Photovoltaic Specialists Conerence (PVSC), 2010 35th IEEE, s. 3546 – 3548.