ZnO Kaplama Miktarının n-ZnO/p-Si Heteroeklem Güneş Hücresinin Verimliliğine Etkisi
Abstract
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 oC 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 (n) 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.
Keywords
References
- D. M. Chapin, C. S. Fuller, and G. L. Pearson, “A New Silicon p‐n Junction Photocell for Converting Solar Radiation into Electrical Power,” J. Appl. Phys., vol. 25, pp. 676-677, 1954.
- T. Negami, Y. Hashimoto, and S. Nishiwaki, “Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells with an efficiency of 18%,” Sol. Energ. Mat. Sol. C., vol. 67, pp. 331-335, 2001.
- R. R. King, C. M. Fetzer, K. M. Edmondson, D. C. Law, P. C. Colter, H. L. Cotal, R. A. Sherif, H. Yoon, T. Isshiki, D. D. Krut, G. S. Kinsey, J. H. Ermer, S. Kurtz, T. Moriarty, J. Kiehl, K. Emery, W. K. Metzger, R. K. Ahrenkiel, N. H. Karam, “Metamorphic III-V materials, sublattice disorder, and multijunction solar cell approaches with over 37% efficiency,” Presented at the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Paris, France, 2004, pp. 7-11.
- G. Michael, “Solar Energy Conversion by Dye-Sensitized Photovoltaic Cells,” Inorg. Chem., vol 44(20), p. 6841-6851, 2005.
- S. Wojtczuk, P. Chiu, X. Zhang, D. Derkacs, C. Harris, D. Pulver, M. Timmons, “InGaP/GaAs/InGaAs 41% Concentrator Cells Using Bi-Facial Epigrowth,” Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 35th IEEE, Honolulu HI., 2010, pp. 1259-1264.
- B. Hussain, A. Ebong, I. Ferguson, “Zinc oxide as an active n-layer and antireflection coating for silicon based heterojunction solar cell,” Sol. Energ. Mat. Sol. C., vol. 139, pp. 95–100, 2015.
- D. Bi, B. Xu, P. Gao, L. Sun, M. Grätzel, A. Hagfeldt, “Facile synthesized organic hole transporting material for perovskite solar cell with efficiency of 19.8%,” Nano Energy, vol. 23, pp. 138-144, 2016.
- M. Dahlinger, K. Carstens, E. Hoffmann, R. Z. Gottwick, and J. H. Werner, “23.2% laser processed back contact solar cell: fabrication characterization and modeling,” Prog. Photovolt: Res. Appl., vol. 25, no. 2, pp. 192-200, 2017.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Metrology, Applied and Industrial Physics
Journal Section
Research Article
Authors
Gökhan Algün
*
0000-0002-4607-3382
Türkiye
Publication Date
November 30, 2018
Submission Date
September 12, 2018
Acceptance Date
November 5, 2018
Published in Issue
Year 2018 Volume: 13 Number: 2
Cited By
Termal buharlaştırma yöntemi ile üretilen n-ZnO/p-Si heteroeklem kontakların elektriksel ve optiksel karakterizasyonu
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
https://doi.org/10.17798/bitlisfen.956341