Fotovoltaik Uygulamalar için GLAD Tekniği ile Büyütülen Spiral Nano Şekilli a-Si İnce Filmlerin Elektriksel ve Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Spiral nano şekilli a-Si ince filmler c-Si altlıklar üzerine elektron demeti buharlaştırma sistemi içerisinde GLAD tekniği kullanılarak hazırlanmıştır. Spiral nano şekilli ince filmlerin yapısal özellikleri X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizi ve Raman spektroskopi analizi ile belirlendi. Büyütülen spiral nano şekilli a-Si ince filmlerin yüzey ve arakesit morfolojileri Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM) ile incelendi. Spiral nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemlerin elektrik ve fotovoltaik özellikleri karanlık ve aydınlık şartlarda akım-gerilim ölçümleri ile incelendi. Bariyer yüksekliği ?B, ideallik faktörü ?, seri direnç Rs ve şant direnci Rsh gibi spiral nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemlerin karanlık şartlardaki diyot parametreleri I-V karakteristiklerinden belirlendi ve sırasıyla 0,82 eV, 3,34, 1,9 k? ve 0,17 M? olarak bulundu. Spiral nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemler iyi bir fotovolataik davranış göstermiş ve açık devre gerilimi ve kısa devre akım yoğunluğu gibi fotovoltaik parametreleri sırasıyla Voc=300mV ve Jsc=0,12 mA/cm2 olarak elde edilmiştir.

The spiral nano shape a-Si thin films were prepared on c-Si substrates by GLAD technique in electron beam evaporation system. The structural properties of the spiral nano shape thin films were determined by X-Ray Diffraction (XRD) analysis and Raman spectroscopy. Surface and cross-sectional morphology of spiralnano shape a-Si thin films were investigated by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM). The electrical and photovoltaic properties of spiral nano shape a-Si/c-Si heterojunctions have been investigated by means of currentvoltage measurements within in dark and light conditions. Diode parameters such as barrier height ?B , diode ideality factor ?, series resistance Rs and shunt resistance Rsh were determined from the I–V characteristic in the dark conditions for spiral nano shape a-Si/c-Si heterojunctions were found to be 0.82 eV, 3.34, 1.9 k? and 0.17 M? respectively. The spiral nano shape a-Si/c-Si heterojunctions shows a photovoltaic behavior and the photovoltaic parameters, such as open circuit voltage and short circuit current density were obtained as Voc=300 mV and Jsc=0,12 mA/cm2, respectively.