Name: 高パフォーマンス ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池の開発 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 31 s
Description: 学ぶ高効率GaP/Siヘテロ接合太陽電池の製造プロトコル。シリコンの少数キャリア寿命を維持しながら、III-V半導体のバンドギャップを活用した多接合太陽電池の性能向上手法を解説します。

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著者は、処理し、本研究では太陽電池のテストの彼らの貢献のため l. と m. Boccard を感謝したいです。著者が認める契約・ デ ・ EE0006335 の下で米国エネルギー省と全米科学財団とエネルギー効率のオフィスの工学研究センター プログラム、エネルギー省の再生可能エネルギーからの資金NSF の協力協定号下EEC-1041895。Som Dahal 太陽パワー研究室によって支えられた、一部では、NSF 契約 ECCS 1542160。

注意: は、化学物質を取扱う前にすべての関連化学物質等安全データ シート (MSDS) を参照してください。ヒューム フードと保護具 (保護メガネ、手袋、白衣、フルレングスのパンツ、閉じてつま先の靴) などを含む太陽電池作製を実行するときは、すべての適切な安全対策を使用してください。
1. Si ウエハの洗浄
<ol><li>ピラニア溶液中の Si ウェーハをクリーン (H2O2/H2SO4) 110 ° C で<ol>
<li>ピラニアのソリューションを生成する (高密度ポリエチレン タンクと来世) 酸性浴で埋める 15.14 L H2のだから4 (96%) し、H2O2 (30%) の 1.8 L。</li>
		<li>110 ° C で安定させるために液の温度を待つ</li>
		<li>4 インチ径、フローティング ゾーン (FZ)、n 型、ダブル側研磨 Si ウェーハをクリーン 4"ウェハ カセット (ポリプロピレン、来世) に、10 分間ピラニア浴でボートを置きます。</li>
		<li>(DI) の脱イオン水で 10 分間リンスします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>RCA 洗浄溶液 74 ° C で、Si ウェーハをクリーンします。<ol>
<li>HCl:H2O2の希釈液を準備します。13.2 l ・ ディ ・ H2O と H2O2の 2.2 l 塩酸スパイク ソリューションの 2.2 L の酸性の浴室を記入し、ヒーターをオンします。</li>
		<li>使用前に 74 ° C で安定する溶液の温度を待ちます。</li>
		<li>Si ウェーハをクリーン 4"ウェハ カセットに入れて、10 分間 RCA ソリューションでウェーハを配置します。</li>
		<li>10 分間の DI 水ですすいでください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>バッファー酸化エッチング (BOE) ソリューション Si ウェーハをクリーンします。<ol>
<li>酸浴中 BOE ソリューションの 15.14 L を注ぐ。</li>
		<li>3 分間お風呂に 4"ウェハ カセットを配置します。</li>
		<li>DI 水で 10 分間リンスします。</li>
		<li>ウェハを乾燥乾燥 N2。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 拡散炉中の P 拡散
<ol><li>拡散石英ボートにきれいウエハを置きます。</li>
	<li>基本温度が 800 ° C の石英管に読み込むN2環境で 820 の ° c の炉の温度をランプします。820 の ° c 1000 sccm にオキシ塩化リン (POCl3) を通じてバブル N2キャリアガスを流れるを開始します。15 分後 N2キャリアガスを切り、サンプルをとる前に 800 ° C まで温度を上げてください。</li>
	<li>リン珪酸塩からす (PSG) を削除し、DI 水で 10 分間すすぎを実行に 10 分間、BOE ソリューションにサンプルを配置します。</li>
</ol>3 pecvd 法により罪はxコーティング
<ol><li>きれいなボートにウェハーを入れ、表面の自然酸化膜を削除する 1 分間 BOE 浴に浸し。</li>
	<li>DI 水で 10 分間リンスします。</li>
	<li>乾燥 N2銃でウェハを乾燥させます。</li>
	<li>きれいな Si キャリア (156 mm 単結晶 Si) の Si ウエハを配置します。</li>
	<li>プラズマ強化化学気相堆積 (PECVD) 室にサンプルをロードします。</li>
	<li>デポジット 150 nm の厚さ (38.5 s) 罪を商工会議所で 350 ° c のx 。3.5 Torr の基本圧とシリコン源として SiH4 60 sccm および NH3 N ソースとして 60 sccm で W RF 電力を 300 で罪xを入金 (2000 N2の sccm は、希釈剤として使用された)。<ol>
<li>洗練されたウェーハに様々 な成膜時の SiNx膜を堆積することにより罪x (3.9 nm/秒) の成長率を確認し、可変角度分光エリプソメトリー (花瓶) で厚さを測定します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. ギャップ成長 mbe
<ol><li>罪x堆積後 MBE チャンバーにウェハをロードします。</li>
	<li>入門の商工会議所 (3 h の 180 ° C) でのアウトガス、バッファー室 (240 ° C 2 時間) でのアウトガスします。成長室へのロードし、850 ° c 10 分焼きます。</li>
	<li>580 ° c. への温度します。~2.71×10-7 Torr ビーム相当圧力 (BEP) と 1250 ° c. に Si 胸水細胞の温度を生成する増加 Ga 胸水細胞の温度</li>
	<li>~1.16×10-6 Torr BEP を達成するために p バルブ付きのクラッカー ポジショナを調整します。ジョージア州、P、および Si のシャッターを開けるし、121 続いて中断された成長法 (閉鎖 5 の s オープンと 5 s の 10 サイクル) と 25 の nm 厚ギャップを成長 unshuttered 成長の s (すなわちGa や p を開いて同時にシャッター)。</li>
	<li>200 ° C に基板温度を下げるし、真空チャンバーからサンプルをアンロードします。</li>
</ol>5. ウェット エッチングによる n + と罪x層を削除します。
<ol><li>HF の損傷からそれを保護するために保護テープと GaP 表面をカバーします。</li>
	<li>〜 300 mL のプラスチック ビーカーに 49 %hf 溶液を準備します。</li>
	<li>5 分罪x層を完全に除去するため HF ソリューションにサンプルを配置します。</li>
	<li>保護テープを取り外して、純水ですすいでください N2で乾燥します。</li>
	<li>新しい保護テープと GaP 表面をカバーします。</li>
	<li>プラスチック ビーカーに HNA ソリューションを準備 (フッ化水素酸 (HF) (50 mL) 硝酸 (HNO3) の混合物 (365 mL)、酢酸 (CH3COOH) (85 mL)) 室温で。 注意: 慎重に HNA GaP 表面に浸透を避けるためにソリューションのウェハを配置します。</li>
	<li>3 分間 HNA ソリューションのサンプルを置きます。</li>
	<li>保護テープをはがし、DI 水ですすいでください。N 乾燥2.
</li>
</ol>6 裸の Si 側に穴選択的形成
<ol><li>4 つの四分の一にダイヤモンド ペンでウェハを切断します。</li>
	<li>・ ディ ・水タンクのサンプルを徹底的に掃除します。</li>
	<li>きれいに 30 の BOE 風呂のサンプル表面の自然酸化膜を削除する s。</li>
	<li>DI 水でウェーハの洗浄し、N2で乾燥します。</li>
	<li>預金を 50 nm 厚の Si: Si の有効期間を確認するサンプルの pecvd 法により H。<ol>
<li>入金した A-si: 3.2 torr とシリコン源として SiH4 40 sccm の 60 W RF 電力の H 層 (H2の 200 sccm は、希釈剤として使用された)。</li>
		<li>-Si の伸びを確認: H (1.6 nm/秒) で洗練されたウェハ上様々 な成膜時間とアモルファスシリコン薄膜を堆積し、花瓶の厚さを測定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>預金 (i) - Si (9 nm) および (p +)、Si (16 nm) pecvd 法により独立した Si 表面エッチング (フロント) 側。<ol>
<li>3.2 torr とシリコン源として SiH4 40 sccm とホウ素不純物として B [CH3]3の 18 sccm の 37 W RF 電力で p 型アモルファスシリコン層を入金 (H2の 197 sccm は、希釈剤として使用された)。</li>
		<li>P 型 Si (2.0 nm/秒) の成長率を確認するには、洗練されたウェハ上異なる成長時代とアモルファスシリコン薄膜を堆積し、花瓶と厚さを測定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>0.5 の堆積速度と MoO3 (99.99%) ソースから熱蒸発によって部屋の温度で 9 nm 厚武x層を入金 Å/秒。</li>
</ol>7. 外部コンタクト形成
<ol><li>預金 75 nm 厚のインジウム錫酸化物 (ITO) (2O3/SnO2 = 95/5 (重量 %)、99.99%) RF スパッタリング法による試料のギャップ側の層 (1 の高周波電力 kW および 5 torr) 2.2 sccm の酸素流量で。</li>
	<li>サンプルをアンロードして、それらを裏返しします。伊藤メサ成膜サンプルをメサ シャドウ マスクを使用します。</li>
	<li>RF スパッタリング法で 75 nm 厚の伊藤を入金します。デポジット 200 nm 厚のシルバー (1 の高周波電力 kW および 8 torr) 指カバー指シャドウ マスク。背中に連絡としてサンプルのギャップ側 200 nm 厚の銀を沈殿物します。</li>
	<li>220 ° C での大気圧下で炉内サンプルをアニールします。</li>
</ol>

<ol><li>Friedman, D. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135902861000032X">Progress and challenges for next-generation high-efficiency multijunction solar cells.</a> Current Opinion in Solid State & Materials Science. 14, 131-138 (2010).</li>
<li>Vadiee, E., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8063407/">AlGaSb-Based Solar Cells Grown on GaAs: Structural investigation and device performance.</a> IEEE Journal of Photovoltaics. , (2017).</li>
<li>Wagner, H., et al. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4863464">A numerical simulation study of gallium-phosphide/silicon heterojunction passivated emitter and rear solar cells.</a> Journal of Applied Physics. 115, 044508(2014).</li>
<li>Limpert, S., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6925045/">Results from coupled optical and electrical sentaurus TCAD models of a gallium phosphide on silicon electron carrier selective contact solar cell.</a> 2014 IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference (PVSC). , 836-840 (2014).</li>
<li>Ding, L., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7749989/">On the source of silicon minority-carrier lifetime degradation during molecular beam heteroepitaxial growth of III-V materials.</a> 2016 IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC). , IEEE. 2048-2051 (2016).</li>
<li>Ding, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610216304544">Silicon minority-carrier lifetime degradation during molecular beam heteroepitaxial III-V material growth.</a> Energy Procedia. 92, 617-623 (2016).</li>
<li>Zhang, C., Kim, Y., Faleev, N. N., Honsberg, C. B. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022024817304025">Improvement of GaP crystal quality and silicon bulk lifetime in GaP/Si heteroepitaxy.</a> Journal of Crystal Growth. 475, 83-87 (2017).</li>
<li>García-Tabarés, E., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pip.2703">Evolution of silicon bulk lifetime during III-V-on-Si multijunction solar cell epitaxial growth.</a> Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 24, 634-644 (2016).</li>
<li>Varache, R., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610215008383">Evolution of bulk c-Si properties during the processing of GaP/c-Si heterojunction cell.</a> Energy Procedia. 77, 493-499 (2015).</li>
<li>Ishizaka, A., Shiraki, Y. <a target="_blank" href="http://jes.ecsdl.org/content/133/4/666.short">Low temperature surface cleaning of silicon and its application to silicon MBE.</a> Journal of The Electrochemical Society. 133, 666(1986).</li>
<li>Zhang, C., Vadiee, E., King, R. R., Honsberg, C. B. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-materials-research/article/carrierselective-contact-gapsi-solar-cells-grown-by-molecular-beam-epitaxy/E5A9209E449CFCF2C4479752764CA400">Carrier-selective contact GaP/Si solar cells grown by molecular beam epitaxy.</a> Journal of Materials Research. 33, 414-423 (2018).</li>
<li>Battaglia, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hole+Selective+MoOx+Contact+for+Silicon+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Hole Selective MoOx Contact for Silicon Solar Cells.</a> Nano Letters. 14, 967-971 (2014).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

公称 25 nm 厚 GaP 層エピタキシャルに成長 MBE による P リッチ Si 表面へ。比較的低い V/III Si 基板上 GaP 層の質の向上を成長するには、(P/Ga) 比率が望ましい。GaP 層の良い結晶質は高い導電性と再結合準位の低密度を達成するために必要です。原子間力顕微鏡根二乗平均平方根 (RMS) GaP 表面の ~0.52 nm (図 1 a) 低貫通転位密度の高い結晶品質を示すピットを持たない滑らかな表面を示します。さらに、滑らかなインターフェイスを示す ω 2 θ ロッキング曲線 (図 1 b) からペンデル縞が観察されました。ロッキング カーブ トリプル クリスタル ω から測定ギャップ ピークの半値幅で全幅は 〜 14 秒角、貫通転位密度が計算は 2 〜 10 ×6 cm-2。ギャップ/シリコン サンプル (224) 回折スポット付近 RSM (図 1 c) は、ギャップが完全に結晶...

全体的な太陽電池効率1,2を強化するために異なる格子不整合材料の統合には継続されています。III-V/Si 集積化には、さらに現在の Si 太陽電池の効率を向上し、多接合太陽電池用 Si 基板 (GaAs、Ge) など高価な III-V 基板に置き換える可能性があります。すべて III-V 族バイナリ材料システム、間でリン化ガリウム (ギャップ) Si と高間接バンド ギャップ最小格子不整合 (〜 0.4%) があり、この目的のため良い候補者です。これらの機能は、Si 基板とのギャップの高品質の統合を有効にできます。ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池がギャップと Si の間ユニークなバンド オフセットの恩恵によって従来パッシベーションエミッタ後部 Si 太陽電池3,4の効率を高めることができること理論的に示されている (∆Ev~1.05 eV および ∆Ec ~0.09 eV)。これはギャップにシリコン太陽電池用有望な電子選択的接触を行う.ただし、高パフォーマンス ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池を実現するために高 Si バルク寿命と品質ギャップ/Si インターフェイス必要です。
分子線エピタキシー (MBE) と有機金属気相成長 (MOVPE) 法による Si 基板上の III-V 族材料の成長の間に Si の寿命が大幅に低下観測されている広く5,6,7,8,9. 寿命劣化に対して、原子炉内で Si ウエハの熱処理中に発生する主に、エピタキシャル成長10前に表面酸化脱離および/または表面再構成に必要なことが明らかにされました。この劣化のせいにしたいた成長炉5,7由来の汚染物質の外部拡散。いくつかのアプローチは、この Si 寿命劣化を抑制する提案されている.筆者らは, Si 寿命劣化を大幅抑制できる 2 つの方法を説明してきました。最初のメソッドは、罪x拡散バリア7と Si 基板をゲッタリング エージェント11 P 拡散層を導入することで二つ目の導入によって示されました。
この作品で高パフォーマンス ギャップ/Si 太陽電池シリコン バルク寿命劣化を軽減するために前述のアプローチに基づくを説明してきました。Si の寿命を維持するために使用される技術は、アクティブな Si 下部セルと高移動度 CMOS などの電子機器の多接合太陽電池の広範なアプリケーションを使用できます。この詳細なプロトコル、ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池、Si ウェハ洗浄を含む P 拡散炉、格差の拡大、および処理、ギャップ/Si 太陽電池の作製の詳細が掲載されています。

<table><tbody><tr><td>過酸化水素、30%</td><td>ハネウェル10181019</td><td></td><td></td></tr><tr><td>硫酸、96%</td><td>KMGエレクトロニックケミカルズインク</td><td>64103</td><td></td></tr>塩<tr><td>酸、37%</td><td>KMG電子化学品(株)</td><td>64009</td><td></td></tr><tr><td>緩衝酸化物エッチング 10:1</td><td>KMG electronic chemicals, Inc.</td><td>62060</td><td></td></tr>フ<tr><td>ッ化水素酸、49%</td><td>ハネウェル</td><td>10181736</td><td></td></tr><tr><td>酢酸</td><td>ハネウェル10180830</td><td></td><td></td></tr><tr><td>窒化物酸、69.5%</td><td>KMG電子化学株式会社</td><td></td><td></td>200288</tr></tbody></table>

高パフォーマンス ギャップ/si ヘテロ接合太陽電池の開発

Developing High Performance GaP/Si Heterojunction Solar Cells

ショックレー現在に超えた Si 系太陽電池の効率を改善するために最適なパス III V 系太陽電池でそれらを統合することです。この作品は、高 Si 少数キャリア寿命と高結晶品質エピタキシャル成長層がギャップの高パフォーマンス ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池を紹介します。リン (P) を適用することによってことを示した-Si 少数キャリア寿命は分子線エピタキシー法 (MBE) のギャップ成長中に手入れの行き届いた、Si 基板に拡散層と罪x層。成長条件を制御することにより P リッチ Si 表面のギャップの高結晶品質を育った。映画の質は、原子間力顕微鏡および高分解能 x 線回折によって特徴付けられます。さらに、x MoO の大幅な増加につながった穴選択的接触として実装されました、短絡電流密度。ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池の達成の高いデバイスのパフォーマンスは、Si 系太陽電池の性能の更なる向上のためパスを確立します。

ギャップ/Si の原子間力顕微鏡 (AFM) 画像と (004) 反射と (224) 反射近傍領域逆格子マップ (RSM) ロッキング カーブを含む高解像度の x 線回折 (XRD) スキャンを収集構造 (図 1)。AFM は MBE 成長したギャップの表面の形態を特徴付けるために使用された、XRD が GaP 層の結晶品質を調べるに使用されました。この作業で使用されるメソッドを保持する有効期間の有効性を検討するギャップ/シリコン構造と Si バルクの効果的な少数キャリアの寿命を測定しました。外部量子効率 (EQE) 表面反射、擬似光 J V (太陽-Voc) と光の最終的なデバイスが収集されたギャップ/Si の J V (図 2)。内部量子効率 (端) から生成された反射 EQE データを修正しました。光と擬似 J V パラメーターの表 1のとおりです。13.1% と 618 の開回路電圧 (Voc</sub...

ここでは、高 Si 少数キャリア寿命の高性能ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池を開発するためのプロトコルを提案する.

高パフォーマンス ギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池の開発

To improve the efficiency of Si-based solar cells beyond their Shockley-Queisser limit, the optimal path is to integrate them with III-V-based solar ...

この方法は、成長中に高いシリコンバルク寿命を維持する方法についての層化シリコン統合太陽電池製造における重要な質問に答えることができます。このプロセスの主な利点は、シリコン上のリン化ガリウム担体の選択的接触のヘテロバレント成長後も、長いシリコンバルク寿命を達成できることです。これにより、他のIII-V半導体のバンドギャップにアクセスすることができます。これは、シリコン底セルを備えた多接合太陽電池の一形態です。まず、ピラニア溶液を高密度ポリエチレン酸加熱浴槽に準備し、110°Cに加熱し、温度が安定するのを待ちます。別の酸浴では、イオン汚染を除去し、74°Cに加熱し、温度が安定するのを待つために、希釈された塩酸および過酸化水素溶液を調製します。4インチの直径フロートゾーンエンドタイプの二重側研磨シリコンウエハースをクリーンポリプロピレン4インチウエハカセットに入れます。ウエハースをピラニア溶液に10分間浸します。その後、水を脱イオンにしてウエハースを10分間洗い流し、清潔なカセットに入れます。ウエハーをイオン洗浄液に10分間浸し、脱イオン水で10分間洗い流します。次に、ウエハースを10~1フッ化アンモニウムの緩衝酸化エッチ溶液に浸し、フッ化水素酸を室温で3分間浸し、脱イオン水で10分間洗い流します。乾燥窒素ガスの流れの下できれいなウエハースを乾燥させます。次に、石英船にきれいなウエハーを入れ、窒素ガスを流す雰囲気で摂氏800度に加熱した石英管炉に積み込みます。20分の間に820°Cに炉をランプ。次に、キャリアガスを1,000SCCMでオキシ塩化リンを通して泡立つ窒素に切り替えます。15分後、キャリアガスの流れを止め、炉を摂氏800度まで下げます。炉からウエハーを取り出し、冷却します。次いで、新鮮な緩衝酸化エッチ溶液に10分間浸し、リンケイ酸ガラスを除去する。ウェーハを脱イオン水で10分間リンスし、窒素ガスで乾燥させます。窒化ケイ素沈着の直前に、ウエハーを緩衝された酸化物エッチング液に1分間浸し、天然酸化物を除去する。脱イオン水で10分間リンスし、乾燥窒素ガスで乾燥させます。ウエハーをクリーンな単結晶シリコンキャリアに置き、シランとアンモニア源を備えたPECVD機器にロードします。チャンバーの圧力を3.5トルに設定し、150ナノメートルの窒化ケイ素を毎秒3.9ナノメートル、300ワットのRF電力で堆積させます。次に、ガリウム、リン、およびシリコン流出細胞を搭載したMBE機器にウエハーを積み込みます。入門室のウエハーを摂氏180度で3時間アウトガス。次いで、ウエハーを緩衝チャンバーに移し、2時間摂氏240度で外気にする。成長室にウエハースを積み込み、摂氏850度で10分間焼きます。その後、ウエハを摂氏580度まで冷却し、適切なフラックスを生成するようにエフュージョンセルを調製する。ガリウム、リン、シリコン震えを開き、中断された成長法で25ナノメートルのリン化ガリウムを成長させ、続いて121秒間の途切れない成長を続けます。その後、サンプルを摂氏200度まで冷却し、計器から降ろします。次に、酸抵抗性ダイシングテープでリン化ガリウム表面を覆います。ウエハーを約300ミリリットルの49%フッ化水素酸に5分間浸し、窒化ケイ素層を除去する。テープを取り出し、エウハを脱イオン水で10分間リンスし、窒素ガスの流れの下で乾燥させます。次に、新鮮なダイシングテープでリン化ガリウム表面を覆います。プラスチックビーカーで、フッ化水素酸、硝酸、酢酸の混合物を500ミリリットル調製します。慎重にHNA溶液にウエハを入れ、室温で3分間浸します。テープを取り出し、エウハを脱イオン水ですすいで、窒素で乾燥させます。ダイヤモンドペンを使用して、準備したウェハーを4四半期にスライスします。かごに入れ、脱イオン水のタンクで十分に洗浄し、窒素ガスで乾燥させます。その後、緩衝された酸化物エッチ溶液に30秒間浸し、脱イオン水と窒素ガスですすいで乾燥させます。次に、1つのサンプルに50ナノメートルのアモルファスシリコンを堆積させ、シリコン寿命を確認する。次いで、組み込みのアモルファスシリコンの9ナノメートル、および16ナノメートルのp型アモルファスシリコンを、ホウ素ドーパントを用いて、第2の試料の裸のシリコン側に付着する。3番目のサンプルでは、熱蒸発を使用して、モリブデン三酸化水源から、室温で、毎秒0.5オングストロームで、裸のシリコン側に9ナノメートルの酸化モリブデンを堆積させます。次に、非晶質シリコンと酸化モリブデンコーティングサンプルをRFスパッタリング装置に入れ、リン化ガリウム側を上に向けます。75ナノメートルのインジウム10酸化物を堆積させ、酸素流量は2.2 SCCMである。次に、サンプルをアンロードし、それらをひっくり返します。各サンプルにメサ シャドウ マスクを配置します。それらを装置に戻し、ITOの別の75ナノメートルを堆積させる。サンプルをアンロードし、マスクを指の影のマスクと交換し、1キロワットと8トルでITOメサに200ナノメートルの銀を堆積させます。サンプルをひっくり返し、背中の接触として、リン化されたITOガリウム側に別の200ナノメートルの銀を堆積させます。最後に、220°Cの炉内のサンプルをアニールし、大気圧。原子間力顕微鏡は、リン化ガリウム層が約0.52ナノメートルの根平均平方粗さを有することを示し、低いねじ転位密度で高い結晶質を示した。二結晶オメガ2のシテタロッキング曲線から観察されたペンデロスンフリンジと、リン化ガリウム004反射は、滑らかな界面と一致していた。224の屈折スポットの相互空間マップは、一貫したリン化ガリウムとシリコンピークを示し、リン化ガリウムが結晶質の良いシリコン基板に完全に張り込まれていることを示しています。リン化層を添加する前にリン拡散によってNプラス層を形成し、シリコンバルク寿命をミリ秒レベルまで維持した。このガリウムリン化シリコン寿命は約100マイクロ秒であった。デバイスは、非晶質シリコンの層、または酸化モリブデンの層のいずれかを使用して構築された。酸化モリブデンの内部量子効率は、非晶質シリコンデバイスよりも低波長で高いままであったが、低波長でも反射率が高かった。両方のデバイスに対して有望な太陽電池性能が観察された。非晶質シリコンとモリブデン酸化物デバイスは、同等の効率、開放回路電圧、および充填因子を有していた。全体として、酸化モリブデン層は、非晶質シリコン層よりも全体として選択的接触を行った。この手順を試みている間、特に窒化ケイ素を堆積させる場合は、MBEチャンバーにロードする前に、第2のウエハーをできるだけ清潔に保つことを忘れないでください。

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ガラス基板上に多結晶シリコン薄膜太陽電池は、結晶化、欠陥のパッシベーションおよびメタライゼーションに続いてホウ素やリンをドープしたシリコン層の堆積によって製造されています。プラズモニック光トラッピングは〜45％の光電流の増強の結果、拡散反射板でキャップシリコン細胞表面上のAgナノ粒子を形成することによって導入されています。...

プラズモニック·強化されたライトトラップによる多結晶シリコン薄膜太陽電池

有機太陽電池タンデムデバイスを周囲条件で並列に製造する方法が提示されています。これらのデバイスは、空気処理された半透明のカーボンナノチューブ共通カソードを特長としています。...

タンデム有機太陽電池におけるイオン的ゲーテッドカーボンナノチューブ共通カソードの生産のための周囲の方法

スズ硫化スズ(SnS)は、地球に豊富に存在する無毒の太陽電池の候補材料です。ここでは、原子層堆積法による電力変換効率4.36%と熱蒸着法によるSnS太陽電池の作製手順を示します。...

熱蒸着および原子層堆積法によって記録し、効率のSnS太陽電池を作ります

集中型太陽光発電システムにおける平行スペクトル分割分散素子としての高コントラスト格子の作製が実証されています。ナノインプリントリソグラフィー、TiO2スパッタリング、反応性イオンエッチングなどの製造プロセスについて説明します。反射率の測定結果は、光学性能を特徴付けるために使用されます。...

集中太陽光発電システムにおけるスペクトル分割分散素子の高コントラスト回折格子の作製

太陽電池にプラズモン金属ナノ構造を導入するための実行可能な転写印刷ベースの方法論が説明されています。...

転写印刷により水素化微結晶シリコン太陽電池の光トラッピング銀ナノ構造の統合

ここでは、Zn 1-X MgのX O亜酸化銅上での大気圧空間的原子層堆積（AP-SALD）を介して低温でオープンエアでのZn 1-X MgのX O / Cuの2 Oヘテロ接合を合成するためのプロトコルを提示します。このような高品質共形の金属酸化物は、この安価でスケーラブルな方法でプラスチックを含む様々な基板上に成長させることができます。...

銅で改善されたヘテロ接合品質<sub&gt; 2</sub析出した大気圧空間原子層の最適化により&gt; O系太陽電池<br /&gt; Znの<sub&gt; 1-xの</sub&gt; Mgの<sub&gt; X</sub&gt; O

ここでは、シンクロトロン散乱技術を使用して、ミニスロットダイコーターを用いた有機薄膜太陽電池を製造するためのプロトコルとインライン関連構造の特徴付けを示します。...

バルクヘテロ接合太陽電池の印刷作製とその場で形態キャラクタリゼーション

電子受容体と電子供与性ポリマーの製造であるTiアルコキシドに基づいて完全に印刷可能な、フラーレンのない、非常に空気中で安定な、バルクヘテロ接合太陽電池のための方法がここに記載されています。また、チタンアルコキシド単位の分子嵩高を通して光活性層の形態を制御するための方法が報告されています。...

チタンアルコキシドおよび半導体ポリマーに基づいて、完全に印刷可能な有機 - 無機バルクヘテロ接合太陽電池用形態制御

我々は、結晶構造、状態密度、エネルギーレベル、および最終的に太陽電池の性能を比較することにより、有機/無機ペロブスカイト薄膜の別の製造方法の効果について鋭意研究を提示します。...

製膜上のハイブリッドペロブスカイト製造方法、電子構造、および太陽電池の性能に及ぼす影響

この研究は、効率を高める薄吸収体カドミウムセレンテルル化物/カドミウムテルル化物の完全な製造プロセスを説明する。このプロセスでは、小規模領域研究デバイスの製造や大規模モジュールの製造など、スケーラブルな近接スペース昇華堆積のための自動インライン真空システムを利用しています。...

短絡電流密度と光発光を高めるクローズスペース昇華堆積超薄型CdSeTe/CdTe太陽電池

本論文は、ロールツーロールスロットダイコーティングされた非フラーレン有機太陽光発電上のインクを乾燥させるinitu...

実験室X線計装による有機太陽電池のロールツーロールコーティングにおけるその場放牧発生率小角X線散乱

学ぶ高効率GaP/Siヘテロ接合太陽電池の製造プロトコル。シリコンの少数キャリア寿命を維持しながら、III-V半導体のバンドギャップを活用した多接合太陽電池の性能向上手法を解説します。

高パフォーマンスギャップ/Si ヘテロ接合太陽電池の開発

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