Ion implanted homojunction crystalline silicon solar cells
İyon implante edilmiş homoeklem kristal silisyum güneş hücreleri
- Tez No: 759761
- Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT TURAN, PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Proses basitleştirme, özellikle karmaşık tasarımlar için güneş hücresi üretiminde iş yükünü ve maliyetini azaltmak için gerekliliklerden biridir. Özellikle difüzyon yönteminin darboğazlarından olan desenli ve tek taraflı katkılama işlemlerinde iyon implant yönteminin uygulanması hücre üretiminde birçok kolaylığı beraberinde getirmektedir. Katkılama sırasında maskeleme malzemesinin seçimindeki esneklik, iyon implantasyon yöntemini arzu edilir kılan önemli bir faktördür. Ayrıca, iyon implantasyon ve müteakip tavlama proseslerinin parametrelerinin değiştirilmesi ile, emitör ve arka yüzey alanı (BSF) oluşturmak üzere silisyum (Si) dilimlerinde hem p hem de n katkılama için istenen profil oluşturulabilir. Bu tezde, implantasyon ve katkı aktivasyon işlemlerini çalışıyoruz ve bunları PERC, PERT ve IBC gibi çeşitli Si güneş hücrelerinin üretiminde uyguluyoruz. Bu bağlamda, PERC ve PERT güneş hücrelerinin üretiminde iyon ekme yönteminin tek taraflı aşındırma veya maske katmanının büyütülmesi ve sökülmesi gibi ek işlemleri ortadan kaldıran tek taraflı katkılama özelliğinden yararlanıyoruz. Ek olarak, difüzyon yöntemi ile çok karmaşlık olan desenli katkılama için iyon implantasyon sırasında sert maskelerin kullanımıyla uygulanması kolay IBC üretim akışlarını gösteriyoruz. Ayrıca iyon implantasyonu, yüksek verimli ve basitleştirilmiş işlem akışına sahip güneş hücrelerinin üretiminde difüzyon yöntemi ile birlikte kullanılabilir. Optimize edilmiş ve basit üretim yöntemlerini uygulayarak PERC, PERT ve IBC güneş hücreleri için sırasıyla %20.25, %20.54 ve %15.60 verimlilik sunuyoruz.
Özet (Çeviri)
Process simplification is one of the requirements to reduce the workload and cost of solar cell manufacturing, especially for complex designs. In particular, the application of the ion implantation method in patterned and single side doping processes, which are the bottlenecks of the diffusion method, brings many conveniences in cell production. Flexibility in the selection of masking material during doping is another important factor that makes the ion implantation method attractive. Moreover, by varying the parameters of the ion implantation and a subsequent annealing process the desired profile can be formed for both p and n doping in silicon (Si) wafers to form an emitter and back surface field. In this thesis, we investigate the ion implantation along with the subsequent activation processes and apply them to the fabrication of various Si solar cells such as passivated emitter and rear contact (PERC), passivated emitter and rear totally diffused (PERT), and interdigitated back contact (IBC). In this context, we take advantage of its capability for single side doping, which eliminates additional processes such as single side etching or deposition and removal of a mask layer in the fabrication of PERC and PERT solar cells. In addition, we demonstrate an easy-to-apply IBC process flow with the use of hard masks in the ion implantation process for patterned doping, which is very complex for the diffusion method. Furthermore, ion implantation can be used together with the diffusion method in the manufacturing of solar cells with high efficiency and simplified process flow. By applying the optimized and simple manufacturing methods, we achieve 20.25%, 20.54% and 15.60% efficiencies for PERC, PERT and IBC solar cells, respectively.
Benzer Tezler
- Ion implantasyon tekniği ile modifikasyona uğratılmış UHMWPE numunelerinin, polimerik ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Research of ion implanted UHMWPE's polymeric and mechanical analysis
NUSRET KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET ÖZTARHAN
- Structural and magnetic characterization of nitrogen ion implanted stainless steel and cocrmo alloys
Azot iyon implante edilmiş paslanmaz çelik ve cocrmo alaşımlarının yapısal ve manyetik karakterizasyonu
MEHMET FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Bölümü
PROF. DR. ORHAN ÖZTÜRK
- Characterization of ion implanted surfaces by laser induced breakdown spectroscopy, LIBS
Lazer oluşturmalı plazma spektroskopisi, lıps, ile iyon ekilmiş yüzeylerin karakterizasyonu
SABİHA ÖRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİFE YALÇIN
- Mechanical tests of co-ion implanted zirconium oxide 316 L stainles steel substrates
Zirkonyum oksit implante edilmiş 316 L kalite paslanmaz çeliğin mekanik testleri
HALİT DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET ÖZTARHAN
- Kardiyovasküler cerrahide kullanılan yapay genişletilmiş politetrafloroetilen (ePTFE) malzemelere iyon implantasyonunun kazandırdığı bazı özelliklerinin araştırılması
Research on ion implanted cardiovascular surgery for artificial expanded polytetrafluoroethylene(ePTFE) materials that gained some properties
SENEM ÖNGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M.AHMET ÖZTARHAN