Kuantum Nokta Ara Bant Oluşumlu Güneş Hücresinin Büyütülmesi, Fabrikasyonu ve Karakterizasyonu, sayfa: 565-569

Uğur SERİNCAN, Hülya KURU MUTLU, Mustafa KULAKCI

Özet


Katmanlar arasında sıkıştırılmış kendinden oluşumlu InAs kuantum noktalar n- üzeri p-GaAs tek eklem güneş hücresinin taban kısmına yakın bir bölgesinde sentezlenmiştir. Güneş hücresi yapısı p-tipi GaAs alttaş üzerine epi-katman olarak moleküler demet epitaksi yöntemiyle büyütülmüştür. Kuantum nokta içeren katmanlar, 15 tekrar olarak 25 nm kalınlığındaki GaAs örtü-katmanları arasına 2,7 tek-katman (ML) InAs büyütülerek oluşturulmuştur. 490 oC’de büyütülen InAs/GaAs ara-bant katmanlar dışında güneş hücresi yapısı 580 oC’de büyütülmüştür. Karşılaştırma yapabilmek adına ayrıca InAs kuantum nokta içermeyen bir referans örneği de büyütülmüştür. Büyütülen güneş hücresi yapıları aygıt haline getirilmiş ve opto-elektronik verimliliklerinin belirlenebilmesi için AM 1.5G güneş spektrumu altında ölçümler yapılmıştır. InAs kuantum noktaların, güneş hücresinin optik performansının üzerindeki etkisinin incelenebilmesi için, sonuçları destekleyici nitelikte, fotolüminesans ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. Akım-gerilim ölçümlerinden elde edilen güneş hücresi parametreleri, kuantum noktalı ara-bant güneş hücresinin veriminin referans örneğine göre daha iyi olduğunu ortaya koymuştur. Güneş hücrelerinin şant direncinin aynı çıkması, hücreler arasındaki verimlilik farkının aygıt üretim sürecine değil, aygıtın içsel özelliklerine bağlı olduğunu göstermektedir.


Anahtar Kelimeler


QD-IBSC, GaAs, InAs, Güneş Hücresi, MBE.

Referanslar


Shockley W. and Queisser H. J., “Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells”, Journal of Applied Physics, 32: 510–519, (1961).

Chart of Best Research-Cell Efficiencies Provided by NREL. http://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency_chart.jpg

Pandey A. K., Tyagi V. V., Selvaraj J. A/L, Rahim N. A. and Tyagi S. K., “Recent advances in solar photovoltaic systems for emerging trends and advanced applications”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53: 859–884, (2016).

Luque A. and Martí A., “Increasing the efficiency of ideal solar cells by photon induced transitions at intermediate levels", Physical Review Letters, 78: 5014–5017, (1997).

Martí A., Cuadra L. and Luque A., “Quantum dot intermediate band solar cells”, Proceedings of the 28th IEEE Photovoltaics Specialists Conference, 940-943, (2000).

Okada Y., Ekins-Daukes N. J., Kita T., Tamaki R., Yoshida M., Pusch A., Hess O., Phillips C. C., Farrell D. J., Yoshida K., Ahsan N., Shoji Y., Sogabe T. and Guillemoles J. F., “Intermediate band solar cells: recent progress and future directions”, Applied Physics Reviews, 2: 021302-1-48, (2015).

Alonso-González P., González L., Fuster D., Martín-Sánchez J. and González Y., “Surface localization of buried III–V semiconductor nanostructures”, Nanoscale Research Letters, 4: 873–877, (2009).

Szerling A., Kosiel K., Wójcik-Jedlińska A., Płuska M. and Bugajski M., “Properties and origin of oval defects in epitaxial structures grown by molecular beam epitaxy”, Optica Applicata, 35: 537-548, (2005).


Tam Metin: PDF

Refback'ler

  • Şu halde refbacks yoktur.



Politeknik Dergisi © 2014

P-ISSN 1302-0900    E-ISSN 2147-9429