Summary
कांच पर polycrystalline सिलिकॉन पतली फिल्म सौर कोशिकाओं बोरान और फॉस्फोरस doped सिलिकॉन crystallisation, दोष passivation और metallisation के बाद परतों के बयान से गढ़े हैं. Plasmonic प्रकाश को फँसाने सिलिकॉन सेल एक विसरित प्रतिक्षेपक ~ 45% photocurrent वृद्धि में जिसके परिणामस्वरूप के साथ छाया हुआ सतह पर एजी नैनोकणों बनाने के द्वारा शुरू की है.
Protocol
1. Polycrystalline सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के निर्माण (3 एनिमेशन)
- सिलिकॉन फिल्म बयान
- यह 100 ~ पर पाक द्वारा वाष्पीकरण ई - बीम उपकरण तैयार डिग्री सेल्सियस <Torr 3E-8 के आधार दबाव तक पहुँचने के लिए रातोंरात. पूर्व निर्धारित नमूना हीटर 150 ° सी आपातोपयोगी तापमान.
- 5x5 2 सेमी (या 10 x10 2 सेमी) सब्सट्रेट borosilicate कांच (Borofloat33 Schott), 1.1 या 3.3 मिमी मोटी, ~ साथ सिलिकॉन नाइट्राइड के 80 एनएम (, PECVD द्वारा 2 एन और SiH के चार मिश्रण से तैयार) लेपित सब्सट्रेट का उपयोग करें.
- उड़ा सूखी नाइट्रोजन के साथ सब्सट्रेट की सतह पर धूल हटाने के लिए और यह एक नमूना धारक में जगह है. ताला लोड, नमूना लोड बाहर निकलने देना, <1E5 दबाव Torr लोड ताला पंप, और मुख्य चैम्बर के लिए नमूना हस्तांतरण. 250 डिग्री सेल्सियस के सेट सूत्री हीटर प्रारंभ के बारे में 20 मिनट के लिए पंप जब दबाव 8E 8 Torr या कम तक पहुँच है.
- जाँच करें कि dopantस्रोत और सिलिकॉन स्रोत बंद बंद हो जाती हैं. आपातोपयोगी तापमान के लिए पूर्व निर्धारित dopant स्रोत तापमान, 700 यानी फॉस्फोरस स्रोत तापमान डिग्री सेल्सियस और 1250 में बोरान स्रोत तापमान डिग्री सेल्सियस ई - बंदूक शुरू करें और धीरे धीरे मौजूदा ई - बंदूक में वृद्धि से एक क्रूसिबल में सिलिकॉन पिघला.
- पी के लिए आवश्यक सांद्रता और बी के साथ doped सिलिकॉन परतों लुप्त हो जाना: 35 1E20 सेमी में एनएम emitter पी -3: जब आवश्यक वर्तमान तक पहुँच जाता है (इस मौजूदा ई - बंदूक और सी स्रोत शर्तों के आधार पर भिन्न हो सकता है पिछले अंशांकन से) , 2 ~ 3 बी के 5E15 -3 सेमी में माइक्रोन अवशोषक, से बी सटीक dopant सांद्रता के 4E19 -3 सेमी पर 100 एनएम वापस सतह क्षेत्र (बीएसएफ) कुछ सी जमा दरों मेल द्वारा प्राप्त कर रहे हैं, के रूप में क्वार्ट्ज क्रिस्टल मॉनिटर द्वारा मापा (QCM), निश्चित तापमान dopant स्रोत के साथ, एस अंशांकन से संबंधों की स्थापना का उपयोग कर.
- बाद वाष्पीकरण हीटर बंद किया जाता है, नीचे ~ 10 मिनट के लिए नमूना शांत. ट्रांसलोड ताला नमूना fer, गेट वाल्व बंद करने के लिए, लोड ताला वेंट और सिलिकॉन फिल्म के साथ नमूना उतारना.
- सिलिकॉन crystallisation
अगर नमूना 10x10 2 सेमी है, यह चार 5x5 सेमी 2 सेल आकार के टुकड़ों में काटा जा सकता है crystallisation के लिए पहले. जमा roughened और सिलिकॉन नाइट्राइड लेपित में Schott Robax ग्लास (करने के लिए चिपके से बचने के) से बना धारक पर कांच (सी फिल्म ऊपर) पर सिलिकॉन फिल्म रखें. नाइट्रोजन पर्ज ओवन में लोड 200-300 के लिए छोड़ देते हैं डिग्री सेल्सियस तापमान रैंप 600 3 डिग्री सेल्सियस पर 5 ~ डिग्री सेल्सियस / मिनट और 30 घंटे के लिए पानी रखना. ओवन हीटर की बारी और ओवन 200 ~ करने के लिए स्वाभाविक रूप से शांत करते हैं डिग्री सेल्सियस (~ 2 घंटे 3) नमूना उतारने से पहले. नमूना एक अवतल crystallisation दौरान सिलिकॉन संकोचन की वजह से आकार का हो सकता है. यह निम्नलिखित तेजी से थर्मल प्रसंस्करण के दौरान समतल करना होगा. - Dopant सक्रियण और दोष annealing है (आरटीए)
एक धारक पर सघन फिल्म pyrolytic ग्रेफाइट और मैं से बना के साथ नमूना प्लेसएक तेजी से थर्मल प्रोसेसर argon के साथ purged oad. तापमान रैंप से 600 डिग्री सेल्सियस में 1 ° / सी है, तो 1000 तक ° ° सी / एस सी 20 पर, तो 1 शांत मिनट के लिए पकड़ नीचे 100 ~ स्वाभाविक रूप से डिग्री सेल्सियस उतारना और. - सतह ऑक्साइड को हटाने
तुरंत हाइड्रोजनीकरण से पहले सतह ऑक्साइड crystallisation और आरटीए के दौरान सिलिकॉन फिल्म पर गठित करने के लिए सुनिश्चित करें कि नंगे सिलिकॉन फिल्म सतह हाइड्रोजन से अवगत कराया है हटा दिया जाना चाहिए. Annealed नमूना 5% HF समाधान में विसर्जित कर दिया जब तक कि सिलिकॉन की सतह हाइड्रोफोबिक बदल जाता है (30 ~ 100). Deionised पानी से कुल्ला और एक नाइट्रोजन बंदूक के साथ सूखी. - दोष passivation
एक निर्वात दूरस्थ हाइड्रोजन प्लाज्मा स्रोत के साथ सुसज्जित कक्ष में नमूना लोड. नीचे पम्प 1E-4 Torr, गर्मी 620 ~ नमूना ° सी, आर्गन / हाइड्रोजन मिश्रण प्रवाह पर बारी (50:150 SCCM), 50-100 mTorr दबाव सेट, 3.5 किवॉ पर प्लाज्मा स्रोत शुरू माइक्रोवेव शक्ति और ~ 10 मिनट के लिए प्रक्रिया जारी है. हीटर बंद करते हुए maintaएक और 10-15 मिनट के लिए प्लाज्मा ining तक तापमान 350 डिग्री सेल्सियस नीचे नीचे प्लाज्मा मोड़ बंद और गैस के प्रवाह को रोकने से पहले आता है. नमूना अनलोड जब तापमान नीचे 200 डिग्री सेल्सियस - सेल metallisation
सेल metallisation लगातार photolithographic patterning, अल फिल्म बयान और कदम है जो विवरण में 11 में वर्णित हैं नक़्क़ाशी की एक श्रृंखला में आयोजित किया जाता है. अंतिम सेल की तरह लग रहा है 3 एनिमेशन के अंतिम स्लाइड में दिखाया गया है. Metallised सेल का एक क्लोज़ - अप दृश्य 1 चित्र में दिखाया गया है. - उपाय metallised सेल की EQE.
2. Plasmonic एजी nanoparticle (4 एनिमेशन) के निर्माण के
- सूखी नाइट्रोजन के साथ metallised कोशिका की सतह धूल हटाने के लिए और एक थर्मल बाष्पीकरण में एक डब्ल्यू एजी granules (.3-0.5 ग्राम) के साथ भरी नाव युक्त नमूना लोड झटका. 2 के आधार दबाव ~ Torr 3E-5 बाष्पीकरण कक्ष नीचे पम्प. एजी के लिए मानकों के साथ कार्यक्रम QCM: घनत्व 10.50और जेड 0.529 अनुपात.
- सुनिश्चित करें कि नमूना शटर बंद कर दिया है, डब्ल्यू नाव हीटर पर बारी और वर्तमान धीरे धीरे बढ़ाने के लिए पर्याप्त 8E - 5 Torr ऊपर दबाव वृद्धि से बचने जब तक एजी granules पिघला (के रूप में एक दृश्य के बंदरगाह के माध्यम से मनाया गया). दबाव वर्तमान सेट 0.1-0.2 / A (अंशांकन से) एजी बयान दर इसी बात करने के लिए सेट स्थिर और शटर को खोलने के लिए बयान की प्रक्रिया शुरू.
- बढ़ रही एजी फिल्म QCM का उपयोग मोटाई मॉनिटर और शटर बंद जब 14 एनएम मोटाई तक पहुँच जाता है. अनुमति दें डब्ल्यू नाव के बारे में 15 मिनट के लिए शांत हो जाओ, नमूना उतारना. फिल्म के लिए नैनोकणों के रूप में बयान के बाद जल्द ही फार्म annealed किया जाना चाहिए संभव के रूप में एजी ऑक्सीकरण से बचने के लिए.
- हौसले से जमा एजी फिल्म के साथ एक सेल नाइट्रोजन पर्ज 230 0.1-0.2 डिग्री सेल्सियस, 50 मिनट के लिए annealed preheated ओवन में रखा जाता है, और फिर उतार दिया. नैनोकणों के लिए कारण सतह उपस्थिति में परिवर्तन नोट. एजी नैनोकणों के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवि स्कैन थानेदारचित्र में wn. 2.
- उपाय nanoparticle सरणी के साथ सेल की EQE.
3. रियर प्रतिक्षेपक का निर्माण
पीछे प्रतिक्षेपक ~ 300 एनएम मोटी 2 एमजीएफ (1.38 आरआई) एक वाणिज्यिक सफेद छत (Dulux) रंग का एक कोट के साथ ढांकता हुआ cladding के होते हैं.
- पीछे प्रतिक्षेपक fabricating के पहले सेल संपर्क करने के लिए उन पर एक काले मार्कर स्याही लगाने के द्वारा संरक्षित किया जाना है, जो लिफ्ट बंद एक प्रक्रिया द्वारा ढांकता हुआ नीचे से संपर्क को प्रकाश में लाने की अनुमति देता है.
- एनपी सरणी और पेंट संपर्क करने के लिए धूल हटाने के साथ नमूना झटका नाइट्रोजन बंदूक का प्रयोग करें. मामूली नाइट्रोजन दबाव और व्यायाम की देखभाल का प्रयोग नहीं नैनोकणों दूर उड़ा. थर्मल बाष्पीकरण में एक डब्ल्यू एमजीएफ 2 टुकड़े से भरा नाव युक्त नमूना रखें. 2 ~ Torr 3E - 5 का दबाव बाष्पीकरण पंप. QCM 2 एमजीएफ 3.05 घनत्व और जेड 0.637 अनुपात: के लिए मानकों सेट.
- सुनिश्चित करें कि नमूना shutteआर बंद कर दिया है, नाव हीटर पर बारी और धीरे धीरे वर्तमान को बढ़ाने के लिए अत्यधिक दबाव वृद्धि से बचने जब तक 2 एमजीएफ पिघला देता है के रूप में एक दृश्य के बंदरगाह के माध्यम से देखा. दबाव वर्तमान सेट एमजीएफ 2 0.3 एनएम / एस के बयान दर इसी बात करने के लिए सेट स्थिर और नमूना शटर खुला.
- जमा मोटाई का उपयोग QCM मॉनिटर और शटर बंद जब 300 एनएम तक पहुँच जाता है.
- हीटर से दूर बारी. डब्ल्यू नाव के नीचे के बारे में 15 मिनट के लिए शांत करने के लिए अनुमति देते हैं, नमूना उतारना. नोट एमजीएफ 2 cladding के साथ सेल की उपस्थिति में परिवर्तन.
- सेल संपर्कों से स्याही नकाब हटा एसीटोन में ढांकता हुआ cladding के साथ सेल विसर्जित कर दिया. रुको जब तक स्याही ऊपर ढांकता हुआ खुर और बंद उठाने शुरू होता है. एसीटोन में सेल रखें जब तक सभी ढांकता हुआ साथ स्याही हटा दिया है और धातु संपर्कों को पूरी तरह उजागर कर रहे हैं. एसीटोन से नमूना निकालें, ताजा एसीटोन से कुल्ला और नाइट्रोजन बंदूक के साथ सूखी.
- एक की एक परत लागू करेंपूरे कोशिका की सतह पर एक ठीक नरम ब्रश के साथ सफेद रंग (Dulux छत एक कोट पेंट) को ध्यान से धातु संपर्कों से बचने. रंग परत करने के लिए काफी मोटी पूरी तरह से अपारदर्शी (~ 0.5 मिमी) होना है, ताकि कोई प्रकाश जब उज्ज्वल प्रकाश स्रोत पर चित्रित सेल के माध्यम से देख देखा जा सकता है. चलो एक दिन के लिए सूखी रंग.
- सफेद रंग पीछे प्रतिक्षेपक के साथ सेल की EQE उपाय.
4. प्रतिनिधि परिणाम
सौर सेल शॉर्ट सर्किट वर्तमान मानक वैश्विक सौर स्पेक्ट्रम के अधिक EQE वक्र (हवा बड़े पैमाने पर 1.5) को एकीकृत करने के द्वारा की गणना है. दोनों सेल वर्तमान और इसकी वृद्धि की वजह से प्रकाश को फँसाने सेल अवशोषक परत मोटाई पर निर्भर: ही वर्तमान मोटा कोशिकाओं के लिए उच्च है, लेकिन वर्तमान वृद्धि उच्च पतली उपकरणों के लिए, संबंधित EQE के लिए और 5 एनिमेशन डेटा के लिए तालिका 1 घटता. मूल प्रकाश को फँसाने घंटे, बिना 2 माइक्रोन मोटी कोशिकाओं,एवेन्यू Jsc 1.7 कदम पर ~ 15 मा / 2 सेमी.) मापा. एक nanoparticle सरणी के निर्माण के बाद, JSC के बारे में 20 मा / 2 सेमी है, जो 32% की वृद्धि करने के लिए बढ़ जाती है. यह थोड़ा पीछे फैलाना परावर्तक केवल 25-30% की वृद्धि के प्रभाव की तुलना में बेहतर है. 2 एमजीएफ पर पीछे फैलाना परावर्तक plasmonic nanoparticle सरणी के साथ सेल के लिए cladding जोड़ने के बाद, JSC आगे 22.3 मा सेमी / 2 बढ़ जाती है, या के बारे में 45% वृद्धि. ध्यान दें कि 3 माइक्रोन मोटी सेल के लिए सभी उच्च धाराओं, 25.7 मा / 2 सेमी तक कर रहे हैं जबकि रिश्तेदार वृद्धि से थोड़ा कम है, 42%: प्रकाश को फँसाने पतली उपकरणों में एक अपेक्षाकृत बड़ा प्रभाव पड़ता है.
| सेल मोटाई: | 2 माइक्रोन | 3 माइक्रोन | ||
| Jsc मा, / 2 सेमी | Jsc मा, / 2 सेमी | % + | ||
| मूल कोशिका | 15.4 | 18.1 | ||
| रियर फैलाना परावर्तक (नि.) | 20.1 | 30.5 | 21.5 | 18.8 |
| नैनोकणों (एनपी) | 20.3 | 31.8 | 21.9 | 21.0 |
| एनपी / एमजीएफ आर / 2 | 22.3 | 45.3 | 25.7 | 42.0 |
तालिका 1 Plasmonic सेल वर्तमान शॉर्ट सर्किट और इसके मूल सेल की तुलना में वृद्धि.
चित्रा 1 पाली सी metallisation ग्रिड के साथ पतली फिल्म सौर सेल के बंद - अप दृश्य.
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चित्रा 2 सिलिकॉन की सतह पर स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवि एजी नैनोकणों के.
चित्रा 3. एक plasmonic क्रिस्टलीय सिलिकॉन पतली फिल्म सौर सेल (पैमाने पर करने के लिए नहीं) का एक योजनाबद्ध दृश्य.
चित्रा 4 बाहरी क्वांटम दक्षता और शॉर्ट सर्किट फैलाना परावर्तक और plasmonic नैनोकणों के साथ polycrystalline सिलिकॉन पतली फिल्म कोशिकाओं के लिए वर्तमान: धराशायी काले प्रकाश को फँसाने, JSC 15.36 मा / 2 सेमी बिना मोटी मूल 2 माइक्रोन सेल, सेल नीला. फैलाना रंग प्रतिक्षेपक के साथ, JSC 20.08 मा / 2 सेमी, लाल साथ plasmonic एजी नैनोकणों सेल, Jsc 20.31 / मा 2 सेमी, हरी - नैनोकणों के साथ सेल, 2 एमजीएफ और फैलाना रंग प्रतिक्षेपक, JSC 2 सेमी. बैंगनी - 3 माइक्रोन मोटी (3 मिमी मोटी कांच पर) नैनोकणों के साथ सेल, 2 एमजीएफ और फैलाना परावर्तक, JSC 25.7 मा / 2 सेमी (निचले एआर परतों और emitter के मोटाई में बिना किसी खास उद्देश्य के अंतर के कारण नीला प्रतिक्रिया ध्यान दें). ठोस काला - 2 माइक्रोन मोटी बनावट प्लाज्मा बढ़ाया रासायनिक वाष्प जमाव (3 मिमी मोटी कांच पर), Jsc 26.4 मा / 2 सेमी, तुलना के लिए दिखाया द्वारा तैयार सेल.
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Discussion
सुखाया polycrystalline सिलिकॉन सौर कोशिकाओं और प्रकाश बिखरने plasmonic नैनोकणों प्रकाश को फँसाने के लिए आदर्श भागीदार हैं. ऐसी कोशिकाओं तलीय हैं, इसलिए वे बनावट सतहों से प्रकाश बिखरने पर भरोसा नहीं, और न ही कर सकते हैं plasmonic नैनोकणों आसानी से बनावट सतहों पर गठित किया जा सकता है. कोशिकाओं को सीधे संपर्क में सिलिकॉन, जो भी सबसे अच्छा सबसे प्रभावी plasmonic प्रकाश बिखरने के लिए nanoparticle स्थान होता है साथ केवल एक ही, पीछे की सतह है. इसके अलावा, थर्मल annealing के द्वारा nanoparticle गठन के लिए सबसे आसान तरीका भी है प्रकाश को फँसाने के लिए सबसे उपयुक्त है क्योंकि यह प्रकाश को फँसाने के लिए 700 और 1000 एनएम, सबसे महत्वपूर्ण के बीच व्यापक क्रिस्टलीय सिलिकॉन में गूंज शिखर के साथ एक यादृच्छिक nanoparticle सरणी में परिणाम पतली फिल्म कोशिकाओं. के रूप में लंबे समय के रूप में कार्यात्मक कोशिकाओं का बना रहे हैं, plasmonic प्रतिक्षेपक का निर्माण अपेक्षाकृत सरल और सीधा के रूप में पिछले अनुभागों में वर्णित है. एक संभव जटिलता तथ्य से संबंधित है कि नैनोकण न केवल सिलिकॉन कोशिका की सतह पर है, लेकिन metallisation के रूप में अच्छी तरह से ग्रिड पैटर्न पर गठन कर रहे हैं. यह नेतृत्व और shunting करता है कभी कभी जब nanoparticle के सापेक्ष सतह कवरेज बहुत बड़ा है या संयोग से विशेष रूप से बड़े नैनोकणों का गठन कर रहे हैं करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. सेल से बचने के shunting कवरेज 50% और ~ 20 एनएम नीचे रखा जा अग्रदूत फिल्म मोटाई है, जो आसानी से हासिल की है विचार है कि 14 एनएम अग्रदूत फिल्म से मानक प्रक्रिया, ऊपर वर्णित के नीचे रखा जाना चाहिए, 30-35% में परिणाम कवरेज.
Plasmonic खुद के द्वारा nanoparticle, ~ 30% JSC वृद्धि के साथ, के रूप में के रूप में के बारे में कुशल हैं, या केवल थोड़ा pigmented रंग फैलाना रिफ्लेक्टर की तुलना में बेहतर प्रकाश बिखरने, ~ 25-30% है, जो लागू सरल कर रहे हैं. हालांकि, जबकि प्रकाश को फँसाने फैलाना रंग रिफ्लेक्टर का प्रदर्शन आगे सुधार नहीं किया जा सकता है, plasmonic नैनोकणों फैलाना रिफ्लेक्टर ने बधाई दी जा रहा है एक विकल्प है ख रखाउन्हें ehind, इस प्रकार काफी अधिक JSC वृद्धि में जिसके परिणामस्वरूप, अकेले नैनोकणों द्वारा की तुलना में 45% तक. यह photocurrent वृद्धि उच्चतम कभी तलीय क्रिस्टलीय सी पतली फिल्म कोशिकाओं के लिए प्रदर्शन किया है, सबसे हाल ही में अधिक है एक उच्च आरआई ढांकता हुआ nanoparticle के 5 प्रतिक्षेपक के द्वारा 40% वृद्धि की सूचना दी. इसके अलावा, भी उच्च photocurrent वृद्धि 50% से अधिक, उच्च आरआई nanoparticle के फैलाना परावर्तक, वाणिज्यिक सफेद रंग के बजाय के रूप में 5 में वर्णित है, के साथ संभव होना चाहिए.
हालांकि, भी 45% वृद्धि है जो आम तौर पर अच्छी तरह से textured superstrates की Jsc में जो परिणाम पर PECVD पाली सी पतली फिल्म कोशिकाओं के निर्माण में हासिल के बारे में आधा केवल 29 मा / 2 सेमी (~ 90% वृद्धि की तुलना के बारे में संदर्भ तलीय सेल) 12. वहाँ बनावट superstrates पर कोशिकाओं के बेहतर प्रदर्शन के लिए दो प्रमुख कारण हैं. सबसे पहले, बनावट सामने से प्रतिबिंबकोशिका की सतह बहुत planar सतह से अधिक इस प्रकार अधिक वर्तमान पैदा कर सेल में प्रवेश प्रकाश में जिसके परिणामस्वरूप से कम है. Planar सामने सतह के साथ plasmonic कोशिकाओं के antireflection गुण plasmonic प्रकाश को फँसाने और पारंपरिक texturing के साथ प्रतिस्पर्धी बनाने के लिए सुधार किया जा जरूरत है. दूसरे, जब दो सेल इंटरफेस planar और समानांतर रहना, आंतरिक प्रकाश की एक महत्वपूर्ण अंश है और specularly या तो एक फैलाना परावर्तक या नैनोकणों में बिखरे हुए किया जा रहा बिना सेल (~ / सी गिलास या सी एमजीएफ / 2 इंटरफेस में 17%) के भीतर प्रतिबिंबित. यह ही सेल प्रतिबिंब में स्पेक्ट्रा या फैलाना या plasmonic रिफ्लेक्टर के साथ planar कोशिकाओं के EQE घटता में हस्तक्षेप किनारे की उपस्थिति में प्रकट होता है. कम बिखरने कम प्रकाश को फँसाने, इसलिए कम वर्तमान वृद्धि का मतलब है. Textured कोशिकाओं हस्तक्षेप जहां प्रकाश अच्छी तरह से बिखरे हुए है, जबकि गैर समानांतर इंटरफेस में परिलक्षित किया जा रहा है किनारे नहीं एफ में एक उदाहरण EQE है के वक्र में दिखाया के रूप मेंig. 2.
जब plasmonic नैनोकणों के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अन्य फैलाना रिफ्लेक्टर जैसे सौर कोशिकाओं, के पीछे की तरफ से लागू माध्यम से द्वारा photocurrent वृद्धि पर विचार, यह महत्वपूर्ण है उच्च पूर्ण धाराओं को प्राप्त करने या उच्च वर्तमान वृद्धि प्रदर्शन के बीच एक व्यापार बंद याद है. पतली उपकरणों के प्रकाश को फँसाने से अधिक लाभ के लिए, उच्च वर्तमान वृद्धि दिखा रहा है, वर्तमान जबकि खुद काफी कम 2 1 टेबल, 22.3 बनाम 25.7 मा सेमी / 2 में माइक्रोन और 3 माइक्रोन मोटी कोशिकाओं के परिणाम के द्वारा प्रदर्शन के रूप में है. इसी तरह, एक गरीब कम तरंगदैर्ध्य ("नीला") प्रतिक्रिया (5 में वर्णित उन लोगों की तरह) के साथ कोशिकाओं प्रकाश को फँसाने से अपेक्षाकृत अधिक वृद्धि है, जो अब ("लाल") एक अच्छा के साथ कोशिकाओं की तुलना में तरंग दैर्ध्य प्रतिक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है नीले रंग की प्रतिक्रिया, लेकिन बाद में स्पष्ट रूप से एक उच्च पूर्ण वर्तमान और इस तरह बेहतर कुल प्रदर्शन कर सकते हैं. Photovoltaics के एक प्रमुख लक्ष्य के रूप में बेहतर performi कर रहा हैएनजी सौर कोशिकाओं, प्रकाश को फँसाने उच्च पूर्ण, उच्च वर्तमान वृद्धि नहीं धाराओं के लिए अग्रणी तरीकों को प्राथमिकता दी जानी चाहिए.
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Disclosures
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
इस अनुसंधान परियोजना CSG सौर Pty. लिमिटेड जिंग राव के साथ संबंध अनुदान के माध्यम से ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद द्वारा समर्थित है एनएसडब्ल्यू कुलपति Postdoctoral फैलोशिप उसके विश्वविद्यालय मानता है. SEM के छवियों पार्क Jongsung न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी यूनिट द्वारा प्रदान की गई उपकरण का उपयोग कर ले जाया गया.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Silver granular | Sigma-Aldrich | 303372 | 99.99% |
| MgF2, random crystals, optical grade | Sigma-Aldrich | 378836 | >=99.99% |
| Dulux one-coat ceiling paint | Dulux | R>90% (500-1100 nm) |
References
- Kerf-free wafering. Henley, F. J. Proc. 35th IEEE Photovoltaic Specialist Conference, Honolulu, USA, , 1184-1192 (2010).
- Kunz, O., Wong, J., Janssens, J., Bauer, J., Breitenstein, O., Aberle, A. G. Shunting problems due to sub-micron pinholes in evaporated solid-phase crystallised poly-Si thin-film solar cells on glass. Progress Photovoilt.: Res. Appl. 17, 35-46 (2009).
- Kunz, O., Ouyang, Z. 5% Efficient evaporated solid-phase crystallised polycrystalline silicon solar cells. Progress Photovolt.: Res. Appl. 17, 567-573 (2009).
- Van Nieuwenhuysen, K., Payo, M. R. Epitaxially grown emitters for thin film silicon solar cells result in 16% efficiency. Thin Solid Films. 518, S80-S82 (2008).
- Lee, B. G., Stradin, P. Light-trapping by a dielectric nanoparticle back reflector in film silicon solar cells. Appl. Phys. Lett. 99, 064101 (2011).
- Catchpole, K. R., Polman, A.
- Ouyang, Z., Zhao, X. Nanoparticle enhanced light-trapping in thin-film silicon solar cells. Progress Photovolt.: Res. Appl. 19, 917-926 (2011).
- Catchpole, K. R., Polman, A. Design principle for particle plasmon enhanced solar cells. Appl. Phys. Lett. 93, 191113 (2008).
- Beck, F. J., Mokkapati, S., Polman, A., Catchpole, K. R. Asymmetry in photocurrent enhancement by plasmonic nanoparticle arrays located on the front or on the rear of solar cells. Appl. Phys. Lett. 96, 033113 (2008).
- Beck, F. J., Verhagen, E. Resonant SPP modes supported bt discrete metal nanoparticles on high index substrates. Optics Express. 19, 146-156 (2010).
- Kunz, O., Ouyang, Z., al, at 5% Efficient evaporated solid-phase crystallised polycrystalline silicon thin-film solar cells. Progress Photovolt. 17, 567-573 (2009).
- 10% Efficient CSG minimodules. Keevers, M. J., Young, T. L. Proc. 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, Milan, Italy, , 1783-1790 (2007).
