Structuring of surface for light management in monocrystalline si solar cells
Tek kristal yapılı silisyum güneş hücrelerindeki pul yüzeyinin ışık yönetimi için şekillendirilmesi
- Tez No: 416720
- Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- 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
2016
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- 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
2022
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Süt dişlerine uygulanan kompomer ve bulk-fill kompozit restorasyonlarda rebonding ajanın mikrosızıntı, yüzey pürüzlülüğü ve mikrosertliğe etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of rebonding agent on microleakage, surface roughness and microhardness in compomer and bulk-fill composite restorations applied to primary teeth
AYŞE RUVEYDA GÖÇER
- Kat döşemeleri kompozit, B3 süreksizliğine sahip, karma yüksek yapının deprem etkisinde tasarımı
Under of earthquake effect, design of composite high building that's story floors are composite, has B3 discontinuity
SERPİL BOZKURT
- 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
