Analysis of boron doped hydrogenated amorphous silicon carbide thin film for silicon heterojunction solar cells
Bor katkılı hidrojene amorf silisyum karbür katmanının silisyum heterojunction güneş pilleri için analizi
- Tez No: 600236
- Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT TURAN, YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fotovoltaik endüstrisinde baskın olan güneş hücreleri silisyum bazlı güneş hücreleridir. Son zamanlarda, daha yüksek verimlilik ve daha düşük maliyetle c-Si güneş pilleri geliştirme çabaları artmaktadır. Bunlar arasında, silisyum hetero eklem guneş hücresi (SHJ), hem Ar-Ge hem de endüstriyel seviyelerde gösterilen üstün performans değerleri nedeniyle çok dikkat çekmektedir. silisyum güneş hücresini sınırlayan kriterlerinden biri, ön yüzeyde uygun pasivasyon sağlayarak çözülebilen ön kısımdaki yeniden birleşmedir. Amorf silisyum (a-Si) durumunda ise, fotonların parazitik emilimi ve azınlık taşıyıcıların yeniden birleşmesi oldukça yüksektir, dolayısıyla bu engellerin üstesinden gelmek için bant aralığını artırılması yaklaşımlardan birisidir. Amorf silisyum bant aralığını arttırmanın bir yolu, bor katkılama işlemi sırasında karbon ekleme ve amorf silisyum hidrojenlenmesi (a-Si: H). Genel olarak, p-tipi a-Si bant aralığı, yaklaşık 1,6 eV civarında ve a-Si bant aralığına yakındır. Bu arada, karbon alaşımları sayesinde bant aralığı 1,6 eV'dan 2,4 eV'a çıkarmamızı sağlamaktadır. Silisyumdaki bor difüzyonu zorlu bir konu olmasına rağmen, bor hala p-tipi amorf silisyum için hâkim bir katkı maddesidir. Bu çalışmada, PECVD tarafından biriktirilen boron'un a-Si: H katkılı bant yapısını yapıya karbon katmak suretiyle arttırmaya çalıştık. Üretim sıcaklığı, PECVD'nin RF gücü ve gaz akış hızlarının katkılama, a-Si: H bant aralığı ve yapıya verilen Karbon miktarına olan etkisini görmek için çökeltme parametrelerini değiştirdik. P-aSiC üretimi sonucunda elde ettiğimiz en iyi değer optik bant aralığı 1,89eV ve karanlık iletkenliği 1,8×10-5 (Ω.cm)-1 olarak bulunmuştur. Üretim gücü arrtırıldığında metan molekülleri daha iyi ayrışırken amorf matrise karbon bağlanmaktadır. Metan akış miktarındaki artış sistem içersine C bağlanmasını arttırmaktadır.
Özet (Çeviri)
Silicon based solar cells are the dominant type of solar cells in the photovoltaic industry. Recently, there have been increasing efforts to develop c-Si solar cells with higher efficiency and lower cost. Among them, silicon heterojunction solar cell (SHJ) is attracting much attention because of its superior performance values demonstrated at both R&D and industrial levels. One of the common limiting criteria is the recombination at the front side which can be solved by providing proper passivation at the front contact. In case of amorphous silicon (a-Si), the parasitic absorption of photons and recombination of the minority carriers are considerably high, thus, one approach can be increasing its optical band gap to overcome these impediments. One way to increase the optical band gap of a-Si is adding carbon(C) during boron(B) doping and hydrogenating amorphous silicon (a-Si:H). Generally, the p-type a-Si:H optical band gap is around 1.6 eV which is close to the intrinsic a-Si:H optical band gap. Meanwhile, C alloying allows us to increase the optical band gap from 1.6 up to 2.4 eV. In this work, we tried to increase the optical band gap of B doped a-Si:H deposited by PECVD through introducing C into the structure. We modified the deposition parameters such as deposition temperature, RF power of PECVD, and precursors gas flow rates to see their effects on the doping, a-Si:H optical band gap, and amount of C introduced into the structure. The best characteristic parameters that we have achieved for p-a-SiC:H is optical band gap of 1.89 eV with dark conductivity of 1.8×10-5 (Ω.cm)-1. By increasing the RF-power, we have observed that the methane molecules decompose better and C atom incorporates into the structure. Also, increasing the methane flow rate improved the C incorporation within the structure.
Benzer Tezler
- Characterization and fabrication of silicon thin films for solar cell applications
Güneş gözeleri uygulamaları için silisyum ince filmlerin üretim ve karakterizasyonları
MEHMET KARAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. RAŞİT TURAN
YRD. DOÇ. DR. H. EMRAH ÜNALAN
- Nano titanyum di oksit bor oksit doplanması yapısının ve özelliklerinin incelenmesi
Structure ve specification analysis of nano titanium di oxide doped with boron oxide
SERKAN USTA
- B ve AI katkılı RDX türü patlayıcıların termodinamik özelliklerinin incelenmesi
Analysis of thermodynamic properties of B and AI doped RDX derivative explosives
RESÜL CÜREBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiPolis AkademisiKriminalistik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NEVİN GÖKSAL
- Preparation of boron-zirconium co-doped photocatalytic titanium dioxide powder
Bor ve zirkonyum eş-katkılanmış fotokatalitik titanyum dioksit tozunun hazırlanması
TOLGA TOKMAKCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ÖZTÜRK
YRD. DOÇ. DR. JONGEE PARK
- Synthesis of boron and zirconium co-doped titanium dioxide nanopowders by sol-gel technique
Bor ve zirkonyum katkılanmış titanyum dioksit nanotozların sol-jel tekniğiyle sentezi
LÜTFİ AĞARTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ÖZTÜRK
DOÇ. DR. JONGEE PARK