سنتز لایه های نازک اکسید روی با روش سل- ژل و کاربرد آن برای بهبود کارایی سلول های خورشیدی سیلیکونی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی

2 دانشیار پژوهشکد‌ه فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی

3 استادیار پژوهشکد‌ه نیمه هادی ها، پژوهشگاه مواد و انرژی

4 استادیار پژوهشکد‌ه فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی

5 شرکت صنایع الکترونیک سازان

doi
10.22075/chem.2020.18178.1665
چکیده

چکیدهدر این تحقیق لایه نازک اکسیدروی(ZnO) به عنوان لایه ضد‌بازتاب به روش سل-ژل و با استفاده از تکنیک پوشش‌دهی چرخشی بر روی سیلیکون p-n لایه‌نشانی، و اثر آن به عنوان لایه ضد‌‌بازتاب در سلول خورشیدی و افزایش راندمان سلول خورشیدی مورد توجه و بررسی قرار گرفت. در این روش از استات‌روی دوآبه به عنوان پیش ماده، و از مونواتانول آمین(MEA) و دی‌اتانول آمین(DEA) به عنوان پایدار‌کننده ، و از ترکیبات دو‌متوکسی‌اتانول، ایزو پروپیل‌الکل و اتانول به عنوان حلال استفاده شد. بعد از لایه‌نشانی، نمونه ها توسط سشوار صنعتی در دمای150 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه پیش حرارت داده شد و سپس نمونه ها در دمای 470 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت در داخل کوره الکتریکی حرارت داده شدند و سپس اتصالات فلزی پشت (Al) و اتصالات فلزی جلوی سلول خورشیدی(Ag) را به ترتیب با روش PVD و تکنیک چاپ سطحی (شابلونی) بر روی سلول خورشیدی نصب گردید. برای مشخصه‌یابی لایه های نازک ZnO از پراش اشعه ایکس ( XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی ( FESEM) و از دستگاه پراب چهار نقطه ای برای اندازه گیری مقاومت سطحی نمونه‌ها کمک گرفته شد. همچنین برای بررسی خواص الکتریکی و تعیین پارامترهای قطعه سلول خورشیدی از دستگاه شبیه ساز خورشیدی استفاده شد. نتایج حاصل نشان دادند که نانو ساختار ZnO با ساختار شش گوشی با اندازه 30-50 نانومتر بر روی سطح سیلیکون تشکیل شده و بعنوان یک لایه ضدبازتاب باعث شده که راندمان سلول خورشیدی سیلیکونی افزایش یابد.