عنوان پایان‌نامه
بررسی و ساخت نانو ساختارهای سیلیکونی و کاربرد آن در سلول های خورشیدی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک- تکنولوژی نیمه هادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2135;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55586
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- میلاد قارونی
- استاد راهنما
- ابراهیم اصل سلیمانی
- چکیده
- در این پایان نامه، طراحی و ساخت سلول های خورشیدی بر پایه نانو و میکرو ساختارهای سیلیکنی بررسی شده است. استفاده از نانو ساختارها امکان این را فراهم می آورد تا از سیلیکن کمتر و یا سیلیکن با درجه خلوص کمتر برای ساخت سلول خورشیدی استفاده کنیم تا قیمت تمام شده سلول خورشیدی کمتر شود. با به کار بردن نانو ساختارهای سیلیکنی در پیکره سلول خورشیدی توانستیم نور جذب شده توسط سلول را افزایش دهیم و نور بیشتری را درون ساختار به دام بیاندازیم. همچنین با ایجاد آلایش شعاعی در راستای محور نانو ساختارها توانستیم جداسازی حامل ها را بهبود داده و حامل های (الکترون و حفره) با طول عمر کمتر را هم جمع آوری کنیم. تمام مراحل ساخت سلول خورشیدی به ترتیب از ایجاد نانو ساختارها تا آلایش و ایجاد اتصالات در آزمایشگاه انجام شد و اندازه گیری هایی روی میزان بهبود بازده و جذب نور گرفت. پس از اندازه گیری جذب مشاهده کردیم که جذب چندین مرتبه افزایش یافته و همچنین بازده سلول حدود ده درصد نسبت به نمونه ساده بهبود یافته است. در طی انجام مراحل پروژه در مرحله لیتوگرافی، با پدیده ای روبه رو شدیم که پس از تحقیقات بعدی متوجه شدیم که اثر تالبوت باعث ایجاد این پدیده شده است. به کمک این پدیده توانستیم الگوهای بسیار ریزتر را با نقش نگاری نوری ایجاد نماییم.
- Abstract
- In this thesis, design and fabrication of solar cells using silicon micro and nano structures has been reported. By using nanostructures we can utilize less silicon or solar grade silicon, to reduce cost of solar cell fabrication process. We used nano structures in solar cells and enhanced absorption and light trapping. Also we used radial P-N junction and enhanced carrier separation and collection of low life time carriers. All of steps, from making nano structures to junction and contacts formation and measurement was done in laboratory. After measurement we seen that absorption and efficiency was improved. In lithography steps, we faced extraordinary phenomena and after more study we inferred that Talbot effect is initiator of this phenomena. By using this method we made finer pattern with simple optical lithography.
