Přejít k obsahu


Formation of thin-film crystalline silicon on glass observed by in-situ XRD

Citace: [] WESTRA, J., VAVRUŇKOVÁ, V., ŠUTTA, P., VAN SWAAIJ, R., ZEMAN, M. Formation of thin-film crystalline silicon on glass observed by in-situ XRD. Energy Procedia, 2010, roč. 2, č. 1, s. 235-241. ISSN: 1876-6102
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Formation of thin-film crystalline silicon on glass observed by in-situ XRD
Rok vydání: 2010
Místo konání: Amsterdam
Název zdroje: Elsevier
Autoři: J. M. Westra , Ing. Veronika Vavruňková , Doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D. , R. A. C. M. M. van Swaaij , Miro Zeman
Abstrakt CZ: Tenkovrstvé polykrystalické křemíky na skle získané krystalizací tenké vrstvy amorfního křemíku je slibný materiál pro nízkonákladové, vysoce účinné solární články. Náš přístup k získání tohoto materiálu je krystalizovat křemíkové vrstvy na skle v pevné fázi krystalizace (SPC). Vzhledem k tomu, že velikosti zrn z SPC polykrystalických vrstev budou menší než u multi-krystalických vrstev, můžeme očekávat nižší účinnost solárních článků pro tuto technologii. I přes menší velikost zrna, 2-mikrony silné polykrystalické křemíkové solární články se světelným rozptylem mají vyšší účinnost než 10%[1]. Dosažitelná účinnost se očekává až 15% pro solární články vyrobené pomocí SPC-Si: H filmů.
Abstrakt EN: Thin-film poly-crystalline silicon (poly c-Si) on glass obtained by crystallization of an amorphous silicon (a-Si) film is a promising material for low cost, high efficiency solar cells. Our approach to obtain this material is to crystallize a-Si films on glass by solid phase crystallization (SPC). As the grain size of SPC poly c-Si films will be smaller than that of multi-crystalline wafers, lower solar cell efficiencies are expected for this technology. Despite the smaller grain size, a 2-micron-thick polycrystalline silicon solar cell with light trapping was shown to have a conversion efficiency of more than 10% [1]. Obtainable efficiencies up to 15% are expected for solar cells made using SPC of a-Si:H films. Expanding thermal plasma chemical vapor deposition (ETP-CVD) was used to prepare hydrogenated a-Si films; this technique is chosen because the deposition rates are much higher than with plasma enhanced CVD. A-Si:H films with different hydrogen contents were annealed using temperatures ranging from 500 [degree sign]C to 700 [degree sign]C. The evaluation of the films after annealing treatments revealed that the hydrogen content and bonding configuration did not influence the structural properties of the crystallized films significantly. The average crystallite size in the fully crystallized films was between 100 and 150 nm. Full crystallization of 1 micrometer thick films was achieved within 20 minutes for annealing at 625 [degree sign]C and 650 [degree sign]C. During annealing at 600 [degree sign]C crystallization is much slower, and no crystallization is observed at 500 [degree sign]C. The relation between the annealing temperature and the rate with which the films are fully crystallized is of great importance to develop a solar cell technology, to limit the thermal budget and processing time.
Klíčová slova

Zpět

Patička