GLAD Tekniği ile Büyütülen Zig-Zag Nano Şekilli a-Si/c-Si Heteroeklemlerin Elektriksel ve Fotovoltaik Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Zig-zag nano şekilli a-Si ince filmler c-Si altlıklar üzerine elektron demeti buharlaştırma sistemi içerisinde GLAD tekniği kullanılarak hazırlanmıştır. Zig-zag nano şekilli ince filmlerin yapısal özellikleri X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizi ve Raman spektroskopi analizi ile belirlendi. Büyütülen Zig-zag nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemlerin yüzey ve arakesit morfolojileri Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM) ile incelendi. Bu heteroeklemlerin elektrik ve fotovoltaik özellikleri dc akım-gerilim (I-V) ölçümleri yardımıyla oda sıcaklığında karanlık ve aydınlık şartlarda incelendi. Bariyer yüksekliği ΦB, ideallik faktörü ɳ, seri direnç Rs ve şhunt direnci Rsh gibi Zig-zag nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemlerin karanlık şartlardaki elektriksel parametreleri I-V karakteristiklerinden belirlendi ve sırasıyla 0,83 eV, 3,59, 14,3 kΩ ve 0,65 MΩ olarak bulundu. Zig-zag nano şekilli a-Si/c-Si heteroeklemler iyi bir fotovolataik davranış göstermiştir ve açık devre gerilimi ve kısa devre akımı gibi fotovoltaik parametreleri sırasıyla Voc=232 mV ve Jsc=22 mA/cm2 olarak elde edilmiştir. Bu Zig-Zag nano yapının boşluklu yüzey morfolojisi güneş pili teknolojileri ve fotovoltaik aygıtlar için önemli bir özelliktir.

Anahtar Kelimeler

• Şekilli ince filmler, Zig-Zag nano şekilli ince film, GLAD tekniği, Heteroeklemler, Elektriksel ve Fotovoltaik özellikler

Investigation of Electrical and Photovoltaic Properties of Zig-Zag Nano Shape a-Si/c-Si Heterojunctions Grown by GLAD Technique

Öz

The Zig-Zag 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 Zig-Zag nano shape thin films were determined by X-Ray Diffraction (XRD) analysis and Raman spectroscopy. Surface and cross-sectional morphology of Zig-Zag nano shape a-Si/c-Si heterojunctions were investigated by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM). The electrical and photovoltaic properties of these heterojunction have been investigated by means of dc currentvoltage (I-V) measurements within at room temperature in dark and light conditions. Electrical parameters such as barrier height ΦB , diode ideality factor ɳ, series resistance Rs and shunt resistance Rsh were determined from the I–V characteristic in the dark conditions for Zig-Zag nano shape a-Si/c-Si heterojunctions were found to be 0.83 eV, 3.59, 14.3 kΩ and 0.65 MΩ respectively. The Zig-Zag nano shape a-Si/c-Si heterojunctions show a photovoltaic behavior and the photovoltaic parameters, such as open circuit voltage and short circuit current were obtained as Voc=232 mV and Jsc=22 mA/cm2, respectively. The porous morphology of this Zig-Zag nano structure has important features in photovoltaic devices and solar cell technology.

Anahtar Kelimeler

• Sculptured thin films, Zig-Zag nano shape thin film, GLAD technique, Heterojunctions, Electrical and Photovoltaic properties