Nanosecond pulsed infrared laser inducedcrystallization of amorphous silicon films forpotential photovoltaic applications
Potansiyel fotovoltaik uygulamalar için amorf silisyumfilmlerin nanosaniye kızılötesi atımlı lazer yardımıylakristalizasyonu
- Tez No: 520861
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPAN BEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnce film silisyuma laser işlemi uygulanması ince film transistörler ve güneş gözeleri için kullanışlı bir araçtır. Silisyum esaslı fotovoltaik hüçreleri lazer teknolojileri ile işleme yükseli¸stedir. Polikristal silisyum (poly-Si) ince filmleri üretmek için amorf silisyum (a-Si) ince filmlerin kristalizasyonu; ve silisyum yongaların yüzelerindeki poly-Si yapıların kalitelerini lazerle tavlama ile artırılması iki yaygın örnektir. Optimal krital silisyum üretimi parametreleri, lazerle aydınlatma akışına ve üzerinde silisyum kristallenmesinin oldu˘gu alttaşın fiziksel koşullarına bağlıdır. Bu çeşitli parametreler büyütülen poly-Si alanlarının büyüklük, şekil, kalınlıklarını ve yönelimleri gibi, fiziksel özelliklerini değiştirebilirler. Bu parametrelerin belirlenmesi ve optimizasyonu, verimli silisyum ince film güneş gözeleri üretiminde önem arz eder. Önceki çalışmalarda lazer kristalize poly-Si güneş gözelerinin verimliliklerinde artış, malzeme kalitesinde iyileşme gösterilmiştir. Bu tez çalışmada nanosaniye atımlı kızılötesi lazer yardımıyla kristalizasyonun karakterizasyonu ve lazer ışımasının parametrelerinin optimizasyonu araştırılmıştır. Bunun yanında, ince film kristal silisyum güneş gözesi üretimi amacıyla a-Si ince filmleri poly-Si ince filmlere işlemekte kullanılacak laser kristalizasyon sistemi geliştirilmiştir. Kalınlıkları birkaç yüz nanometre ve mikrometre mertebelerinde olan kristallenmiş silisyum tabakalar, nanosaniye darbeli kızılötesi lazer yardımıyla geli¸stirilmi¸stir. Lazer kristalizasyonu, oda sıcaklı˘gında havada gerçekleştirilmi¸stir ve hiçbir alttaş ısıtması uygulanmamıştır. Tanecik boyutları, kristalize silisyum tabakaların yüzeyinde birkaç milimetreye kadar büyüdü˘gü bulunmu¸stur. Üretilen kristallendirilmi¸s ince film silisyum filmler, heteroeklemli p-n diyotlar ve güneş gözeleri geliştirmekte kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Laser processing applied to thin film silicon is a practical tool for fabrication of thin film transistors and solar cells. Application of laser processing technologies to silicon based photovoltaics has been on the rise. Two examples out of plenty are: crystallization of amorphous Si (a-Si) thin films to produce polycrystalline Si (poly-Si) thin films; and quality improvement of poly-Si structures on the silicon wafer surface by laser annealing. Parameters for optimal crystalline silicon fabrication depend on fluence of the laser irradiation and physical conditions of the substrate where the silicon crystallization occurs. These various parameters can change the physical features of the grown poly-Si domains such as size, shape, thickness, orientation, etc. The determination and optimization of these parameters are of importance in fabrication of efficient silicon thin film solar cells. Previous works show that efficiency of the laser crystallized poly-Si solar cells exhibit enhancement of their material qualities. In this thesis, characterization of the laser induced crystallization and optimization of the nanosecond pulsed infrared laser parameters are investigated. Besides, a laser crystallization system is developed for processing a-Si thin films into poly-Si thin films for the purpose of fabrication of crystalline thin film silicon solar cells. Crystalline silicon layers with thicknesses ranging between several hundred nanometers and a micrometer are fabricated by means of the nanosecond pulsed infrared laser. The laser crystallization is performed in air at room temperature and no heating is applied to substrates. Grain sizes of up to several millimeters are found on the surface of the crystallized silicon layers. The produced crystalline silicon films are employed in fabrication of heterojunction p-n diodes and solar cells.
Benzer Tezler
- The design and construction of a tea molecular nitrogen laser system
Başlık çevirisi yok
ADNAN KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. A. J. WETHERİLT
- Design and construction of pulse generation and signal processing units for deep level transient spectroscopy studies
Başlık çevirisi yok
ÜNAL SOYDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- Çift ton çok frekanslı işaretlerin üretilmesi ve çift ton çok frekanslı işaret alıcısındaki sayısal filtrelerin tasarımı
Dual tone multifrequency (DTMF) signal generation and realization of digital filters in the DTMF receiver
ERSOY CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- Referans kısmi boşalma kaynağının yüksek doğru gerilim koşullarında incelenmesi
Analysis of partial discharge reference source under high direct voltage conditions
ÖZCAN KALENDERLİ
Doktora
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. MUZAFFER ÖZKAYA
- Naftalinin seryum (IV) ile oksidasyon kinetiği ve mekanizması
Oxidation of kinetic of naphtalene by CE (IV)
B.FİLİZ ŞENKAL