Struktury cienkowarstwowe typu a-Si:C:H do zastosowań w ogniwach słonecznych

Abstract

Cienkie, amorficzne warstwy a-Si:C:H otrzymano z mieszaniny metan+silan metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej, wspomaganą plazmowo - PECVD. Przeprowadzone w prezentowanej pracy badania dowodzą, że otrzymane warstwy a-Si:C:H, są konkurencyjnym materiałem dla innych, obecnie stosowanych jako pokrycia antyrefleksyjne na krzemowe ogniwa multikrystaliczne. Poszukiwanie amorficznych materiałów do tego typu zastosowań bierze się stąd, że temperatura ich otrzymywania jest znacznie niższa dla materiałów krystalicznych. Amorficzne warstwy charakteryzują się bardzo dobrą jednorodnością a obecność różnych wiązań wodorowych sprawia, że w zastosowaniach fotowoltaicznych pełnią rolę warstwy antyrefleksyjnej i zarazem pasywującej. Proces pasywacji jest szczególnie istotny w przypadku mocno zdefektowanego krzemu multikrystalicznego, który w ostatnich latach jest najczęściej stosowanym materiałem bazowym ogniw słonecznych. Otrzymane warstwy posiadają współczynnik załamiania w przedziale 1,7÷2,1 oraz przerwę optyczną $E_{g}$ w przedziale 2,64÷3,15 eV. Zastosowanie warstw antyrefleksyjnych a-Si:C:H do pokrywania krzemowych ogniw słonecznych, pozwoliło uzyskać wzrost ich sprawności aż o 25% oraz wzrost fotoczułości.