薄膜硅的紫外光激光处理可能导致更便宜的太阳能电池

麻省理工学院高级技术研究所(ATI)的研究人员萨里大学报道了一种用于显示控制电路和太阳能电池等应用的薄膜硅的紫外光激光处理新技术,该技术可以在更低的成本下提高器件性能。这项改进是通过一种新的非晶硅结晶到纳米晶的脉冲轮廓来实现的,发表在4月份的《应用物理快报》(90171912)上。首席研究员Damitha Adikaari博士评论说:“使用一种改进的激光脉冲形状,可以更有效地将非晶硅转化为晶体形式,显著控制表面粗糙度,从而可以更高程度地控制设计参数。”

对脉冲分布对硅薄膜纹理的影响的进一步了解使研究人员能够制造高效的有机/无机混合太阳能电池,纳米硅和使用的聚合物类型(MEH-PPV)具有最高的报道效率。Adikaari博士进一步说:“最初制造这些细胞是为了帮助我们理解纳米晶无机/有机界面,它是由激光织状纳米晶硅和自旋铸造MEH-PPV制成的。然而,它们产生了令人印象深刻的光电流,其中大部分光产生被认为是来自纳米晶硅层。”

非晶硅的激光纹理也被用来证明另一个概念,增加有机光伏的表面积,同时保持器件的厚度到最小。在随后发表在《应用物理快报》上的一篇文章中,研究人员报告了用激光纹理标记的纳米印迹有机细胞。首席研究员Nanditha Dissanayake表示:“印迹过程的结果是光电流增加了5倍,这完全是由于增加了表面积,从而提高了光产生载流子的收集效率。”

ATI的主任Ravi Silva教授同时也是纳米电子中心的负责人,该研究就是在这里进行的,他评论说:“我们在非晶硅纳米织构方面获得的基本理解,已经促使ATI研究人员改进有机/无机杂化器件的电荷提取,这将引发一些令人兴奋的器件物理学。这些纳米工程器件为大规模的有机/无机光电技术带来了巨大的潜力。”

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