Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi
Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 0 Proje No: 115M061 Proje Bitiş Tarihi: 01.12.2018 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 20-03-2020
Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi
Öz: Gerçeklestirdigimiz projede silisyum tabanlı polikristal-amorf silisyum ince film günes gözesi üretimine özellesmis bir lazerle kristalizasyon platformunun sanayi-üniversite isbirligi sayesinde gelistirilmesi saglanmıstır. Yola çıkıs hedeflerimiz bu teknoloji ve üniversite arastırma olanakları kullanılarak ince film silisyum günes gözesi üretilebileceginin gösterilmesi ve üretim yöntem basamaklarının ortaya konmasıdır. Günümüz fotovoltaik piyasasındaki en büyük pazar payı yaklasık %90 ile kristal silisyum (c-Si) pul tabanlı gözelere aittir. Ancak avantajlarına ragmen pul tabanlı Si göze teknolojisinin dünya enerji pazarındaki yeri halen sınırlıdır. Bu konudaki en büyük engellerden biri yüksek malzeme giderlerine baglı üretim maliyetinin diger enerji sektörleri ile rekabet edecek seviyede olmamasıdır. Aktif madde kullanımını optimize ederek üretim masraflarını düsürmeyi amaçlayan ince-film teknolojileri maliyet bariyerini asarak fotovoltaik enerji dönüsüm teknolojilerini diger teknolojilerle rekabet edebilir hale getirecek bir çözüm potansiyeli vadetmektedir. Ince film poli-Si yaklasımı ile tek kristal silisyuma yakın kalitede, mikrometre ölçeginde tane büyüklügüne sahip poli-Si ince filmlerin proje kapsamında büyütülmesi ve fotovoltaik hücre üretiminde kullanılması hedeflenmistir. Cam alttas üzerine elektron demet buharlastırma yöntemi ile katkılanmıs amorf silisyum tabakalar biriktirilerek ve kristalizasyon için özel olarak tasarlanıp gelistirilmis lazer sisteminin çizgisel odagı bu yüzey üzerinde taranarak amorf silisyumun polikristal silisyuma kristalizasyonu saglanmıstır. Üretilen polikristal silisyum yine katkılanmıs ince bir amorf silisyum ile kaplanarak heteroeklem elde edilmis, bu aygıtın üst ve alt kontakları Al termal buharlastırılmasıyla olusturularak aygıt üretimi tamamlanmıstır. Tüm üretim basamakları arasında optik, mekanik ve elektriksel ölçümler gerçeklestirilerek islem basamakları iyilestirilmesi saglanmıs, gerektigi durumlarda lazer sisteminde de iyilestirmelere gidilmistir. Verimliliklerde artıs eldesi için kenar yalıtımı ve plazmonik yapıların entegrasyonu da gerçeklestirilmistir. Üretilen polikristal Si malzemenin dinamigi moleküler dinamik sayısal benzetim yöntemiyle kuramsal olarak çalısılmıstır. Projemiz sonucunda çagrı programıyla uyumlu olarak göze üretiminde yerli üretim altyapısı olusturmaya dogrudan katkı, genis alanlı, düsük üretim maliyetli, polikristal-amorf silisyum heteroeklem ince film günes gözesi üretilmesi, bu üretimi saglayabilmek için fiber lazer teknolojisine dayanan yenilikçi, çok fonksiyonlu ve özgün bir ince film kristalizasyon ve isleme platformu prototipi gelistirilmesi basarılmıstır. Anahtar Kelimeler: ince film günes
Anahtar Kelime: Konular:
Erişim Türü: Erişime Açık
- Becker C., vd. 2013. “Polycrystalline silicon thin-film solar cells: Status and perspectives”, Solar Energy Materials and Solar Cells, 119, 112
- Improvement of Laser-Crystallized Silicon Film Quality via Intermediate Dielectric Layers on a Glass Substrate (Makale - Diger Hakemli Makale)
- Tao C.S., vd. 2011. “Natural resource limitations to terawatt-scale solar cells”, Solar Energy Materials and Solar Cells, 95, 3176
- Laser Assisted Sculpting of Silicon (Bildiri - Uluslararası Konferans - Davetli Konusmacı)
- Andersson B. A., vd. 2000. “Materials Availability for Large-scale Thin-Film Photovoltaics” Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 8, 61
- Staebler D. L., vd. 1977. “Reversible conductivity changes in discharge produced amorphous Si” Applied Physics Letters, 31, 15
- Van Gestel D., vd. 2009. “Investigation of intragrain defects in pc-Si layers obtained by aluminum-induced crystallization: Comparison of layers made by low and high temperature epitaxy” Materials Science and Engineering B 159–160,134
- Bergmann R. B., vd. 1998. “Nucleation and growth of crystalline silicon films on glass for solar cells” Physica Status Solidi (A), 166, 587
- Becker C., vd. 2009. “Microstructure and photovoltaic performance of polycrystalline silicon thin films on temperature-stable ZnO:Al layers”, Journal of Applied Physics, 106,
- Carnel L., vd. 2008. “Efficient solar cells based on fine-grained polysilicon” Thin Solid Films, 516, 6839
- Sontheimer T., vd. 2011. “Characterization and control of crystal nucleation in amorphous electron beam evaporated silicon for thin film solar cells” Journal of Applied Physics, 110, 063530
- Van Gestel D., vd. 2013. “Aluminum-induced crystallization for thin-film polycrystalline silicon solar cells: Achievements and perspective” Solar Energy Materials & Solar Cells 119, 261
- Gall S., vd. 2002. “Aluminum-induced crystallization of amorphous silicon” Journal of Non-Crystalline Solids, 299–302, 741
- Schneider J., vd. 2006. “Aluminum-induced crystallization: Nucleation and growth process” Journal of Non-Crystalline Solids, 352, 972
- Wang J.Y., vd. 2007. “Mechanism of aluminum-induced layer exchange upon lowtemperature annealing of amorphous Si/polycrystalline Al bilayers” Journal of Applied Physics, 102,113523
- Nast O., vd. 2000. “Influence of interface and Al structure on layer exchange during aluminum-induced crystallization of amorphous silicon “Journal of Applied Physics, 88, 15
- Slaoui A., vd. 2012. “Laser processing for thin film crystalline silicon solar cells” Proceedings of SPIE Vol. 8473, 84730C-1
- Nakajima K., vd. 2009. “Crystal growth of Si for solar cells” Springer Press, Berlin
- Nast O., vd. 2000. “Elucidation of the layer exchange mechanism in the formation of polycrystalline silicon by aluminum-induced crystallization” Journal of Applied Physics, 88, 124
- Lee K.Y., vd. 2008. “Large-grained poly-Si films on ZnO:Al coated glass substrates” Thin Solid Films 516, 6869
- Straub A., vd. 2005. “Optimisation of low-temperature silicon epitaxy on seeded glass substrates by ion-assisted deposition”, Journal of Crystal Growth, 280, 385
- Gorka B., vd. 2007. “Low-temperature epitaxy of silicon by electron beam evaporation“, Thin Solid Films, 515, 7643
- Van Gestel D., vd. 2007. “Electrical activity of intragrain defects in polycrystalline silicon layers obtained by aluminum-induced crystallization and epitaxy” Applied Physics Letters 90, 092103
- Gordon I., vd. 2007. “8% Efficient thin‐film polycrystalline‐silicon solar cells based on aluminum‐ induced crystallization and thermal CVD”, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 15, 575
- Andra G., vd. 2005. “Laser crystallized multi crystalline silicon thin films on glass” Thin Solid Films 487(1–2), 77.
- Dore J., vd. 2013.”Thin-film polycrystalline silicon solar cells formed by diode laser crystallisation”, Progress in Photovoltaics: Research and Applications 21, 1377
- Amkreutz D., vd. 2011.“Electron–beam crystallized large grained silicon solar cell on glass substrate”, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 19, 937
- Morikawa H., vd. 1998. “16.0% efficiency of large area (10cm_10cm) thin film polycrystalline silicon solar cell” Solar Energy Materials and Solar Cells, 53, 23
- Haschke J., vd. 2013. “Polycrystalline silicon heterojunction thin-film solar cells on glass exhibiting 582 mV open-circuit voltage” Solar Energy Materials and Solar Cells 115, 7
- Dore J., vd. 2014. “Progress in Laser-Crystallized Thin-Film Polycrystalline Silicon Solar Cells: Intermediate Layers, Light Trapping, and Metallization” IEEE Journal of Photovoltaics, 4, 33
- Andra G., vd. 2005. “Laser crystallized multicrystalline silicon thin films on glass” Thin Solid Films, 487, 77
- Varlamov S., vd. 2013. “Polycrystalline silicon on glass thin-film solar cells: A transition from solid-phase to liquid-phase crystallized silicon” Solar Energy Materials and Solar Cells 119, 246
- Atwater H. A., vd. 2010. “Plasmonics for improved photovoltaic devices” Nature Materials 9, 205
- Driscoll T.A., vd. 1986. “Efficient second-harmonic generation in KTP crystals”, Journal of the Optical Society of America, 3, 683
- Chowdhury A., vd. 2013. “Laser annealing of thin film polycrystalline silicon solar cell” EPJ Photovoltaics, 4, 45108
- Yang C., vd. 2012. “Molecular Dynamics Studies of Ultrafast Laser-Induced Phase and Structural Change in Crystalline Silicon”, International Journal of Heat and Mass Transport, 55, 6060
- Taheri M. L., vd. 2010. “In situ laser crystallization of amorphous silicon: Controlled nanosecond studies in the dynamic transmission electron microscope”, Applied Physics Letters, 97, 032102
| APA | BEK A, Turan R, TOFFOLİ H (2018). Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. , 1 - 0. |
| Chicago | BEK Alpan,Turan Rasit,TOFFOLİ Hande Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. (2018): 1 - 0. |
| MLA | BEK Alpan,Turan Rasit,TOFFOLİ Hande Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. , 2018, ss.1 - 0. |
| AMA | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. . 2018; 1 - 0. |
| Vancouver | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. . 2018; 1 - 0. |
| IEEE | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H "Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi." , ss.1 - 0, 2018. |
| ISNAD | BEK, Alpan vd. "Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi". (2018), 1-0. |
| APA | BEK A, Turan R, TOFFOLİ H (2018). Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. , 1 - 0. |
| Chicago | BEK Alpan,Turan Rasit,TOFFOLİ Hande Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. (2018): 1 - 0. |
| MLA | BEK Alpan,Turan Rasit,TOFFOLİ Hande Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. , 2018, ss.1 - 0. |
| AMA | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. . 2018; 1 - 0. |
| Vancouver | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi. . 2018; 1 - 0. |
| IEEE | BEK A,Turan R,TOFFOLİ H "Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi." , ss.1 - 0, 2018. |
| ISNAD | BEK, Alpan vd. "Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi". (2018), 1-0. |
