Thin-film poly-crystalline silicon

Thin-film poly-crystalline silicon (poly c-Si) on glass obtained by crystallization of an amorphous silicon (a-Si) film is a promising material for low cost, high efficiency solar cells. Our approach to obtain this material is to crystallize a-Si films on glass by solid phase crystallization (SPC). As the grain size of SPC poly c-Si films will be smaller than that of multi-crystalline wafers, lower solar cell efficiencies are expected for this technology. Despite the smaller grain size, a 2-micron-thick polycrystalline silicon solar cell with light trapping was shown to have a conversion efficiency of more than 10% [1]. Obtainable efficiencies up to 15% are expected for solar cells made using SPC of a-Si:H films. Expanding thermal plasma chemical vapor deposition (ETP-CVD) was used to prepare hydrogenated a-Si films; this technique is chosen because the deposition rates are much higher than with plasma enhanced CVD. A-Si:H films with different hydrogen contents were annealed using temperatures ranging from 500°C to 700°C. The evaluation of the films after annealing treatments revealed that the hydrogen content and bonding configuration did not influence the structural properties of the crystallized films significantly. The average crystallite size in the fully crystallized films was between 100 and 150 nm. Full crystallization of 1 micrometer thick films was achieved within 20 minutes for annealing at 625°C and 650°C. During annealing at 600°C crystallization is much slower, and no crystallization is observed at 500°C. The relation between the annealing temperature and the rate with which the films are fully crystallized is of great importance to develop a solar cell technology, to limit the thermal budget and processing time.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟิล์มบางผลึกโพลีซิลิคอน (โพลีซีซี) บนกระจกได้ โดยการตกผลึกของฟิล์ม (มี Si) การฟัสซิลิคอนเป็นวัสดุแนวโน้มสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพสูง วิธีการขอรับนี้วัสดุของเราคือการ ตกผลึกเป็นศรีฟิล์มบนกระจก โดยการตกผลึกของแข็ง (SPC) เป็นธัญพืช ขนาดของ SPC โพลีซี-ซีฟิล์มจะมีขนาดเล็กกว่าที่ของเวเฟอร์หลายผลึก ประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ลดลงคาดว่าสำหรับเทคโนโลยีนี้ แม้ มีขนาดเม็ดเล็กลง เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน 2 ไมครอนหนาคกับดักแสงถูกแสดงเพื่อมีประสิทธิภาพแปลงมากกว่า 10% [1] ประสิทธิภาพได้ถึง 15% คาดใช้ SPC ของเซลล์แสงอาทิตย์แบบ-ภาพยนตร์ Si:H ขยายพลาสม่าความร้อนสะสมไอสารเคมี (ETP CVD) ใช้ในการเตรียมไฮโดรเจนการศรีภาพยนตร์ เทคนิคนี้ถูกเลือก เพราะราคาสะสมมีสูงกว่าด้วยพลาสม่า CVD ที่เพิ่มขึ้น A-Si:H ภาพยนตร์ มีเนื้อหาแตกต่างกันไฮโดรเจนถูกอบโดยใช้อุณหภูมิตั้งแต่ 500 ° C ถึง 700 องศาเซลเซียส การประเมินผลของภาพยนตร์หลังจากการหลอมรักษาเปิดเผยว่า เนื้อหาไฮโดรเจนและพันธะการกำหนดค่าได้ไม่มีผลต่อคุณสมบัติโครงสร้างของฟิล์ม crystallized อย่างมีนัยสำคัญ ขนาดเฉลี่ยผลึกในภาพยนตร์ crystallized เต็มระหว่าง 100 และ 150 nm ได้ ตกผลึกเต็ม 1 ไมโครเมตรหนาฟิล์มสำเร็จภายใน 20 นาทีสำหรับการหลอมที่ 625 องศาถึง 650 องศาเซลเซียส ในระหว่างหลอมที่อุณหภูมิ 600° C ตกผลึกเป็นช้ามาก และเป็นที่สังเกตไม่ตกผลึกที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิหลอมและอัตราการที่ภาพยนตร์มีทั้งหลายมีความสำคัญมากในการพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ การจำกัดงบประมาณความร้อนและระยะเวลา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ฟิล์มบางผลึกโพลีซิลิกอน (Poly C-Si) บนกระจกที่ได้รับจากการตกผลึกของซิลิคอนอสัณฐาน (a-Si) ภาพยนตร์เรื่องนี้เป็นวัสดุที่มีแนวโน้มสำหรับต้นทุนต่ำที่มีประสิทธิภาพสูงเซลล์แสงอาทิตย์ วิธีการของเราจะได้รับสารนี้คือการตกผลึกที่ศรีภาพยนตร์บนกระจกโดยเฟสของแข็งตกผลึก (SPC) ในฐานะที่เป็นขนาดเม็ดของภาพยนตร์เอสพีซีโพลี C-Si จะมีขนาดเล็กกว่าที่ของเวเฟอร์หลายผลึกต่ำประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ที่คาดว่าสำหรับเทคโนโลยีนี้ แม้จะมีขนาดของเมล็ดข้าวขนาดเล็ก 2 ไมครอนหนา polycrystalline ซิลิคอนเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการวางกับดักแสงถูกนำมาแสดงที่จะมีประสิทธิภาพการแปลงมากกว่า 10% [1] ประสิทธิภาพหาได้ถึง 15% คาดว่าสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำโดยใช้ SPC A-Si: H ภาพยนตร์ ขยายความร้อนพลาสม่าไอสารเคมีการสะสม (ETP-CVD) ถูกนำมาใช้เพื่อเตรียมความพร้อมเติมไฮโดรเจนที่ศรีภาพยนตร์; เทคนิคนี้ได้รับการแต่งตั้งเนื่องจากอัตราการสะสมมีมากขึ้นกว่าที่มีพลาสม่าเพิ่ม CVD A-Si: H ภาพยนตร์ที่มีเนื้อหาที่แตกต่างกันไฮโดรเจนอบใช้อุณหภูมิตั้งแต่ 500 ° C ถึง 700 ° C การประเมินผลของภาพยนตร์จะเกิดการรักษาพบว่าการกำหนดค่าเนื้อหาไฮโดรเจนและพันธะไม่ได้มีผลต่อคุณสมบัติโครงสร้างของภาพยนตร์ตกผลึกอย่างมีนัยสำคัญ ขนาดผลึกเฉลี่ยในภาพยนตร์ตกผลึกอย่างเต็มที่อยู่ระหว่าง 100 และ 150 นาโนเมตร ตกผลึกเต็มรูปแบบของภาพยนตร์หนา 1 ไมโครเมตรก็ประสบความสำเร็จภายใน 20 นาทีสำหรับการอบที่ 625 องศาเซลเซียสและ 650 องศาเซลเซียส ในระหว่างการอบที่ 600 ° C ตกผลึกช้ามากและไม่มีการตกผลึกเป็นที่สังเกตที่ 500 ° C ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการหลอมและอัตรากับที่ภาพยนตร์ที่มีการตกผลึกอย่างเต็มที่มีความสำคัญยิ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่จะ จำกัด การงบประมาณและการประมวลผลเวลาการระบายความร้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บางฟิล์มโพลีซิลิคอนผลึก ( โพลี c-si ) บนกระจกที่ได้จากการตกผลึกของซิลิคอนอสัณฐาน ( ไม่แน่นอน ) ฟิล์มเป็นวัสดุสัญญาสำหรับค่าใช้จ่ายต่ำ เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง วิธีการของเราเพื่อให้ได้วัสดุเป็นฟิล์มอะมอร์ฟัสซิลิคอนผลึกคริสตัลบนกระจกด้วยเฟสของแข็ง ( SPC ) เป็นขนาดของเกรนฟิล์มโพลี c-si SPC จะมีขนาดเล็กกว่าของเวเฟอร์ผลึกหลายประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง คาดว่า เทคโนโลยีนี้ แม้จะมีขนาดเล็กขนาดเม็ดผลึกซิลิคอนเซลล์แสงอาทิตย์ , 2-micron-thick กับดักแสงได้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพของการแปลงมากกว่า 10 % [ 1 ] ได้รับประสิทธิภาพสูงสุด 15% คาดว่าสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทําการใช้ SPC ของอะมอร์ฟัสซิลิคอน H ภาพยนตร์ ขยายความร้อนพลาสมา chemical vapor deposition ( etp-cvd ) คือใช้ในการเตรียมฟิล์มอะมอร์ฟัสซิลิคอนไฮโดรจิเนต เทคนิคนี้ถูกเลือกเพราะสะสมราคาสูงกว่าพลาสมาปรับปรุงด้วยวิธี CVD ฟิล์มอะมอร์ฟัสซิลิคอน H ด้วยเนื้อหาไฮโดรเจนแบบอบโดยใช้อุณหภูมิตั้งแต่ 500 ° C 700 องศา การประเมินผลหลังการอบฟิล์มรักษาพบว่าปริมาณไฮโดรเจนและการตั้งค่าไม่มีอิทธิพลต่อสมบัติเชิงโครงสร้างของผลึกภาพยนตร์อย่าง ขนาดผลึกในระดับอย่างตกผลึกฟิล์มระหว่าง 100 และ 150 นาโนเมตร การตกผลึกของฟิล์มหนาเต็ม 1 ไมโครเมตรเท่ากับภายใน 20 นาทีสำหรับ annealing ที่ 625 ° C และ 650 องศา อบอ่อนที่อุณหภูมิ 600 องศา C ในการตกผลึกจะช้ามาก และไม่มีการตกผลึกเป็นที่สังเกตที่ 500 องศา ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการอบอ่อนและอัตราที่ภาพยนตร์อย่างตกผลึกเป็นสำคัญ เพื่อพัฒนา เซลล์แสงอาทิตย์เทคโนโลยีจำกัดงบประมาณ ความร้อนและเวลาการประมวลผล