Geri Dön

Structuring of surface for light management in monocrystalline si solar cells

Tek kristal yapılı silisyum güneş hücrelerindeki pul yüzeyinin ışık yönetimi için şekillendirilmesi

  1. Tez No: 416720
  2. Yazar: SEDAT BİLGEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT TURAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Yüzey şekillendirilmesi silikon pul üzerinde piramitler oluşturarak yansıma kayıplarını azaltan güneş pili üretim aşamalarının birincisidir. Ucuz ve zaman tasarruflu olması, yüzey şekillendirilmesi işlemini tüm endüstride kullanılır yapmıştır. Tek kristal yapılı silikon pullar için bu işlem potasyum hidroksit (KOH), izopropil alkol (IPA) ve iyonize su alkalin karışımının 75- 80oC ısıtılması ve pulların yüzeyinde rastgele piramit oluşturmak için belli bir süre bu karışıma konulması ile gerçekleştirilir. Bu piramitler yansımayı azaltır ve ışık hapsetmeyi, bu da verimliliği arttırır. Bu çalışmada, manyetik karıştırıcı kullanılarak KOH ve IPA konsantrasyonu, işlem ısısı ve işlem süresi gibi işlem parametreleri eniyileştirildi. Bundan sonra, işlem süresi ve işlem sıcaklığını azaltmak için ultrasonik karıştırıcı kullanıldı ve hemen hemen homojen bir biçimde küçük piramitler (ortalama 3 µm ) elde edildi. Yüzey karakteristiğini incelemek için yansıma ölçümü ve SEM görüntüleri alındı. Sonra, tek taraflı ve çift taraflı düzenli dağılmış piramitlere sahip pulların simülasyonu, bu pulların soğurma kabiliyeti farklı kalınlıklarda ve farklı piramit boyutlarında gözlemlemek için yapıldı. Yeni işlem parametreleri ile güneş hücreleri üretildi. Bu güneş hücrelerini karakterize etmek için yansıma, EQE, akım voltaj, Suns-Voc ölçümleri yapıldı. Yeni parametrelerle ve ultrasonik karıştırma ile yüzeyleri şekillendirilen pullardan üretilen hücrelerin referans olarak üretilen hücreden daha yüksek verime sahip olduğu gözlemlendi.

Özet (Çeviri)

Texturing of a silicon wafer is the first process of production of screen printed solar cells to reduce the reflection losses by producing pyramids on the surface of the silicon wafer. Being a cheap and time efficient process, texturing is used in all industrial applications. For mono-crystalline silicon wafers, the process is carried out by using an alkaline solution which consists of potassium hydroxide (KOH), isopropyl alcohol (IPA) and de-ionized water (DI-water) which is heated to 75- 80oC, and wafers are put in it up to a certain time to get random pyramids on the surface. These pyramids reduce the reflection and increase light trapping, and thus increase the efficiency. In this study, the magnetic agitation was used to optimize the process parameters like, the concentrations of KOH and IPA, process temperature, and process time. To minimize the process duration and process temperature, ultrasonic agitation was used, and almost uniformly distributed small pyramids (3 µm in average) were obtained. To observe the surface characteristics, reflection measurements and SEM images were taken. Then, the simulations of uniformly textured wafers with textured one side and two sides were made to observe the absorption ability with different thicknesses and different pyramid heights. Then, solar cells were fabricated by using new process parameters and agitation. To characterize the solar cells, reflection, external quantum efficiency (EQE), current-voltage (I-V), and Suns-Voc measurements were carried out. It was observed that cells based on wafers textured with new parameters and ultrasonic agitation could be used to reach higher conversion efficiency values compared to reference cells.

Benzer Tezler

  1. Novel metal assisted etching technique for enhanced light management in black crystalline si solar cells

    Siyah kristal si güneş gözelerinde geliştirilmiş ışık yönetimi amaçlı yeni bir metal destekli aşındırma tekniği

    FIRAT ES

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

    PROF. DR. TAYFUN AKIN

  2. Development and evaluation of laser processed light management interfaces for graphene/silicon Schottky solar cells

    Grafen/silisyum Schottky güneş hücrelerı için lazerle işlenmiş ışık yönetim arayüzlerinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi

    NARDIN AVISHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPAN BEK

    PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN

  3. Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri

    Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers

    YAĞIZ MOROVA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU

    PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU

  4. Aşınmaya karşı plazma püskürtme ve HVOF (yüksek hızlı oksit-yakıt) püskürtme yöntemleriyle yüzey hazırlama

    Başlık çevirisi yok

    TANER BİLGE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU

  5. Yeni veriler ışığında Neolitik Çağ'dan İlk Tunç Çağı sonuna kadar Gediz Havzası'nın kültürel yapılanması

    Cultural structuring of the Gediz Basin from the Neolithic Age to end of the Early Bronze Age in the light of new evidence

    YAVUZ SELİM KAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    ArkeolojiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Arkeoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SUAT ATEŞLİER