Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии на основе вертикально-ориентированных кремниевых наногетероструктур

Для дальнейшего существенного продвижения в развитии фотоэлектрического преобразования солнечной энергии необходим поиск новых путей, позволяющих обеспечить высокую эффективность солнечных элементов при использовании технологических подходов массового производства.

Помимо этого, остро встает вопрос о формировании гибких солнечных элементов, а также снижении их веса. В связи с этим в последнее время наблюдается неуклонный рост интереса к структурам со сложной геометрической формой по сравнению с классическим диффузионным p-n переходом в подложке кремния.

Подобный подход представляет интерес с точки зрения увеличения коэффициента поглощения. Появился новый термин - core-shell p-n junction, обозначающий цилиндрический p-n переход, сформированный на поверхности полупроводникового волокна.

 

В процессе работы над проектом будут проведены следующие работы:

- формирование кремниевых наноструктур с использованием технологии сухого травления, включающие формирование рисунка на поверхности кремниевых пластин с использованием полистирольных сфер и формирование нановолокон кремния с требуемыми геометрическими параметрами с использованием сухого плазмохимического травления.

- исследование структурных свойств кремниевых наноструктур c помощью растровой электронной микроскопии (SEM).

- исследование оптических свойств кремниевых наноструктур c помощью измерения зеркального и диффузного отражения с применением интегральных сфер.

- пассивация поверхности кремниевых нановолокон с помощью плазмохимического осаждения слоев a-Si:H. Измерение эффективного времени жизни с помощью метода кинетики спада фотолюминесценции (PL decay).

- формирование слоя прозрачного просветляющего покрытия (ITO) с использованием магнетронного распыления. Формирование омических контактнов.

- исследования фотоэлектрических и электрофизических свойств разрабатываемых в фотопреобразовательных структур, включающие исследование вольтамперных и спектральных характеристик.

 

Руководитель – Александр Гудовских