The Effect Of Defects On The Sılıcon Solar Cell
Bu makalede, fotovoltaik uygulamalarda kullanılan silikon kristalde bulunan çeşitli nokta kusurlarının, hücreler üzerinde büyük bir etkisi olduğu belirtilmektedir. Nokta kusurlarının yanı sıra, dislokasyonlar, tane sınırları ve kütle bozulmaları gibi kusurlar da cihazlar üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Nokta kusurları genellikle tek kristal hücrelerde görülür. Mc-Si, güneş hücrelerinde performans üzerinde en büyük etkiye sahip olan dislokasyonlara ve diğer kusurlara etki eder. Bu kusurlar, malzemenin elektriksel ve optik özelliklerini belirlemek için kullanılır. Kirlilik kusuru, hammadde veya kristal büyümesi sırasında malzemenin elektriksel performansını etkiler ve azınlık taşıyıcının ömrünü kısaltır. Kirlilik atomları dislokasyonlarda ve tane sınırlarında bulunur. Kristal büyümesi sırasında dislokasyonlar, kirlilik atomlarının oluşmasına neden olur. Dislokasyonlar ile kirlilik atomları arasındaki ilişki, yarı iletkenin birçok özelliğini etkiler. Düşük maliyetli Mc-Si güneş hücrelerinin üretiminde iki önemli dikkate alınması gereken faktör vardır. Bunlar, rekombinasyon kusurlarına bağlı elektrik kaybı ve kalıntı gerilime bağlı ince plakanın kırılmasıdır. Bu kusurların hücre üzerindeki etkisini belirlemek için kusurların özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Azalan parametreler, artan rekombinasyonlar tarafından oluşturulur. Bu hatalı bölgeler şant olarak gösterilir. Bu şantlar, hücre içindeki iç güç dağılımını gösterir. Şekil 1 (a), kusurlu ve kusursuz güneş hücresinin verimliliğini göstermektedir. Şekil 1 (b), üç benzer hücrenin karşılaştırmasını göstermektedir. Şekilden de görüleceği gibi, verimlilik kristal kusurlarının kapladığı alanla orantılıdır. Kristal kusurlarının etkisi azaldıkça, verimlilik artar. Kristal kusurları, güneş hücreleri üzerinde farklı parametrelere sahiptir ve performans üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Güneş hücresinin performansı genellikle verimliliğiyle değerlendirilir. Plakalardaki yüksek kusur yoğunluğu, hücre verimliliğini doğrudan etkiler. Kristal kusurlarının hücre verimliliği üzerindeki etkisi olarak dislokasyon yoğunluğu yakından izlenmelidir. Dimitriadis ve diğerleri tarafından tahmin edilen rekombinasyon aktivitesi, Şekil 2'de gösterilmiştir. Sd ve dislokasyon çekirdek yarıçapı r0'nin farklı değerleri için farklı değerlere sahiptir. Sd = r0 olduğunda, hücre verimliliğinde marjinal bir değişiklik olduğunda 102 ile 103 cm-2 arasında dislokasyon yoğunluğu artar. Dislokasyon yoğunluğu 104 cm-2'ye yükseldiğinde, verimlilik hızla azalır. Düşük dislokasyon yoğunluğu değerleri için verimlilik, η ~ ilişkisine göre kademeli olarak azalır ve yüksek dislokasyon yoğunluğu değerleri için verimlilik, η ~ ilişkisine göre hızla azalır.Şekil 1. (a) Temsil(AI)
Atıf Sayısı :
