Charakterizace sekundárně vytvořených struktur v PN přechodech křemíkových solárních článků

CHARACTERIZATION OF SECONDARY CREATED STRUCTURES IN PN JUNCTIONS OF SILICON SOLAR CELLS

dizertace

čeština

Tato práce se zabývá studiem a charakterizací sekundárně vytvořených struktur v PN přechodech krystalických křemíkových solárních článků. Pojmem sekundárně vytvořené struktury jsou myšleny struktury vytvořené za účelem potlačení negativního vlivu lokálních defektů a hran na funkci solárního článku. To jsou v prvním případě především laserem vytvořené zářezy sloužící pro izolaci hran solárních článků. Dále pak sekundárně vytvořenou strukturou rozumíme úpravu defektní oblasti pomocí odprašování fokusovaným iontovým svazkem. Teoretická část práce se zabývá stručným úvodem do problematiky solárních článků, je zde uvedena fyzikální podstata solárního článku a technologie spojené s problematikou solárních článků. Experimentální část začíná popisem použitých experimentálních metod. Pro nedestruktivní diagnostiku byly použity metody jak elektrické (VA charakteristiky, šumové charakteristiky), tak i metody optické (měření lokálního vyzařování – CCD kamera, termokamera, lock-in termografie). Dále pak bylo využito skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) vybaveného technologií odprašování pomocí iontového svazku (FIB). Postupně jsou zde uvedeny jednotlivé výsledky charakterizace laserem vytvořených struktur. Tyto dílčí výsledky jsou zakomponovány do vytvořené komplexní metodiky pro charakterizaci laserem vytvořených struktur. Experimentální část je pak zakončena prezentací výsledků z výzkumu využití technologie fokusovaného svazku iontů pro odprašování defektních oblastí solárních článků.

This thesis describes the study and characterization of secondary created structures in PN junction of silicon solar cells. Secondary created structure is the term which means the structures created for the purpose of suppressing the negative influence of local defects and edges of the solar cell. This means in particular laser notches used to isolate the edges. Furthermore, the secondary created structure means modification defective area using focused ion beam milling. Theoretical part of this work deals with short introduction to the topic of solar cells. There are mentioned the physical nature of the solar cell and the technology associated with the issue of solar cells. Experimental section begins with a description of the experimental methods. For diagnostic methods were used both electrical (UI characteristics, noise characteristics) and optical methods (measuring local radiation - CCD camera, thermal imager, lock-in thermography). Furthermore, there was also used a scanning electron microscope (SEM) equipped with technology using Focused Ion Beam (FIB). Sequentially there are presented individual results of characterization of created structures by laser. These partial results are incorporated into a comprehensive methodology developed for characterizing laser-created structures. The experimental part is finished by a presentation of the results of the research use of focused ion beam technology for sputtering defective areas of solar cells.

Křemíkové solární články, nedestruktivní diagnostika, lokální defekty, laserová izolace, odprašování pomocí FIB, náhradní modely.

Silicon solar cells, nondestructive diagnostics, local defects, laser isolation, FIB milling, replacement models.

ŠICNER, J.

10. 12. 2015

Brno

1

108

108