ZnO Kaplama Miktarının n-ZnO/p-Si Heteroeklem Güneş Hücresinin Verimliliğine Etkisi

Abstract

Özet: Bu çalışmada, n-tipi çinko oksit/p-tipi silisyum (n-ZnO/p-Si) heteroeklem güneş hücresinin verimliliği üzerinde çinko oksit (ZnO) kaplama miktarının etkisi incelendi. ZnO nanoparçacıklar sol-jel yöntemi ile sentezlendi. Sentezlenen nanoparçacıklar, döndürerek kaplama metodu kullanılarak cam alttaşlar ve p-Si alttaşlar üzerine kaplandı. Kaplama işlemi, 2, 4, 5 ve 15 kat olarak farklı miktarlarda gerçekleştirildi. Kaplama işleminden sonra, ince film kaplı alttaşlar, kare bir fırın içerisine konuldu ve 500 o C de 30 dk tavlandı. Yapı karakterizasyonu ve yüzey morfolojisi, X-ışını kırınımı metodu (X-ray diffraction; XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (scanning electron microscopy; SEM) kullanılarak analiz edildi. Her bir n-ZnO/p-Si heteroeklem güneş hücresi yapısı için, kısa devre akımı (Isc) ve açık devre voltajı (Voc) elektriksel ölçümler ile tespit edildi ve verimlilik () hesapları yapıldı. Tüm işlemler oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Yapılan bu çalışmaya göre, güneş hücrelerinin verimi, kritik bir kalınlığa kadar, ZnO kaplama miktarının artışı ile artmakta, kritik kalınlık aşıldığında (daha fazla ZnO kaplama yapıldığında) da düşmektedir. Buradan, ZnO kaplama miktarının (ZnO tabaka kalınlığının) güneş hücrelerinin performansını etkileyen önemli bir parametre olduğu sonucuna varıldı.

Termal buharlaştırma yöntemi ile üretilen n-ZnO/p-Si heteroeklem kontakların elektriksel ve optiksel karakterizasyonu

“…ZnO ince filmi bir çok materyal ile p-n veya Schottky diyotların yapımında çok farklı tekniklerle üretilerek incelenmiştir. n-ZnO/p-Si heteroeklem yapısı da püskürtme yöntemi [18][19], magnetron püskürtme yöntemi [20][21][22][23][24], sol-jel yöntemi [25][26][27][28], atomik tabaka biriktirme yöntemi [29][30] ve termal buharlaştırma yöntemi [31][32] ile üretilmiş ve sonuçları rapor edilmiştir.…”