Karakterizacija tankoslojnih solarnih ćelija deponiranih na staklenoj podlozi pomoću Impedancijske Spektroskopije(IS) N. Zorić1*, A. Šantić1, V. Ličina1, D. Gracin1 1 Institut Ruđer Bošković, Zavod za fiziku materijala, Bijenička c. 54, 10000 Zagreb, Hrvatska UVOD Uzorci tanko slojnih solarnih ćelija na staklu su promatrani pomoću IS metode, dobiveni su obećavajući rezultati. CILJ Dobiti jednu kvalitetnu metodu koja će nam pomoći pri dizajniranju i daljnjem unaprijeđivanju tanko slojnih solarnih ćelija dobivenih PECVD metodom na silikatnom staklu. Pronaći metodu koja nam kvalitetno i zorno može predočiti razlike izmedju solarnih ćelija s različitim postotkom kristaliničnosti silicija. DC vodljivost - dc dc = R·S d d – debljina uzorka R - otpor S – površina elektroda PREPARACIJA UZORAKA Uzorak prije nanošenja zlatnih kontakta je bio očišćen pomoću alkohola i acetona, radi uklanjanja nečistoća koje mogu utjecati na kapacitivnost kontakta. Tankoslojna ćelija Nakon čišćenja slijedilo je rasprašenje zlata, gdje je koristena maska točno određenog promjera kako bi imali geometrijske podatke potrebne za račun. Debljina uzorka je određena mikrometrijskim vijkom. REZULTATI MJERENJA IMPEDANCIJSKA SPEKTROSKOPIJA Princip: 5 10 15 20 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 U,I wt Ulaz izlaz U = U0sin(wt) I = I0 sin(wt + d) RS = (1.96 ± 0.03) * 1010 Ω Y0 = (7.8 ± 0.2) * 10-12 F sn n = (8.0 ± 0.1) * 10-1 Frekvencijsko područje: 0.01 Hz – 3 MHz Temperaturno područje: 297K i 353K Analiza impedancijskog spektra – električni ekvivalentni krug modelirajući koristeći metodu najmanjih kompleksnih kvadrata. Impedancija = Z*() = U/I = Z‘+ i Z“ Cs Rs Ekvivalentni krug Rbr2 = ( 4.0 ± 0.1) * 1010 Ω Y0 = (1.71 ± 0.05) * 10-12 Fsn n = (9.4 ± 0.1) * 10-1 Sastoji se od otpornika i kondenzatora u paraleli ili elementa konstantne faze, zavisno od složenosti modela može biti više takvih elemenata u serijskom spoju. Cbr2 Re(Z) -Im(Z) R maxRC = 1  Re(Y) Im(Y)  G Rbr2 C RL = ( 0.17 ± 0.02) * 1010 Ω RR = (6.7 ± 0.1)* 1010 Ω YL-0 = (7 ± 2) * 10-12 Fsn nL-0 = (6.5 ± 0.4) * 10-1 YR-0 = (2.40 ± 0.04) * 10-12 Fsn nR-0 = (8.5 ± 0.1) * 10-1 Stvarni kapacitet dobiven iz koeficijenata CPE fita, po slijedećoj formuli: CPE R CL-br1 CR-br1  a) b) c) RL RR gdje je ωm’’ frekvencijska točka gdje imaginarni dio impedancije ima maksimum. REFERENCE G.O. Ilevbare, J.R. Scully, Corrosion 57 (2001): p. 466. C.H. Hsu, F. Mansfeld, Corrosion 57 (2001): p. 747. 5. Znanstveni sastanak Hrvatskoga fizikalnog društva Listopad, 2007 Primošten, Hrvatska