σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
κρυσταλλική φάση αρχίζει να εμφανίζεται, αποτελούμενη από ανεστραμμένα κωνικά<br />
συσσωματώματα (στη μορφή μύτης μολυβιού) τα οποία αποτελούνται από<br />
νάνο-κρυσταλλίτες μεγέθους έως 10nm (Εικ. 7). Τα συσσωματώματα αυτά εμφανίζουν<br />
στη μύτη τους διαστάσεις μερικών νανομέτρων, ενώ οι βάσεις τους μερικών<br />
εκατοντάδων νανομέτρων. Οι νανοκρυσταλλίτες με τη σειρά τους στα πρώτα<br />
επίπεδα έχουν σφαιρικό σχήμα, όσο κινούμαστε προς τα πάνω οι διαστάσεις<br />
τους μεγαλώνουν <strong>και</strong> σε κάποιο ποσοστό αρχίζουν να αναπτύσσονται κυλινδρικοί<br />
νανοκρυσταλλίτες. Ταυτόχρονά, αυξάνεται <strong>και</strong> το ποσοστό της κρυσταλλικής φάσης<br />
έναντι της άμορφης από τα αρχικά στάδια προς τα τελικά.<br />
Σε αυτή τη δομή του μcSi:H παρατηρείται αταξία σε τρεις κυρίως τάξεις μεγέθους:<br />
1. Τοπική αταξία: Το μcSi:H περιέχει κομμάτια εντελώς άμορφου υλικού, το ο-<br />
ποίο, όπως αναφέραμε στη προηγούμενη παράγραφο, εμφανίζει τοπική αταξία<br />
με ακανόνιστου μεγέθους <strong>και</strong> γωνίας δεσμούς <strong>και</strong> περιέχει έναν μεγάλο<br />
αριθμό ελεύθερων δεσμών.<br />
2. Αταξία νανομετρικής κλίμακας: Οι νανοκρύσταλλοι αποτελούνται από μικρούς<br />
κρυσταλλικούς (c-Si) κόκκους. Ένας συνδυασμός τεχνικών χαρακτηρισμού<br />
μπορεί να δώσει πληροφορίες σε αυτήν την κλίμακα. Μπορούν να απεικονιστούν<br />
με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Διέλευσης (TEM) (βλέπε εικόνα 7a, ά-<br />
σπρες περιοχές), το μέγεθός τους μπορεί να εκτιμηθεί με Περίθλαση ακτίνων<br />
Χ (XRD) <strong>και</strong> φασματοσκοπία Raman, ενώ με την τελευταία μπορούμε να κάνουμε<br />
<strong>και</strong> μία εκτίμηση του σχήματος τους. Μεταξύ των νανοκρυστάλλων έ-<br />
χουμε την ενδιάμεση περιοχή που ονομάζουμε όρια των κόκκων (Grain<br />
Boundaries, G.B.), η οποία αποτελείται από ένα υλικό σε ενδιάμεση φάση<br />
αμόρφου <strong>και</strong> κρυσταλλικού.<br />
3. Αταξία μικρομετρικής κλίμακας: Εδώ συναντάμε τα συσσωματώματα των νανοκρυσταλλιτών.<br />
Η κωνική μορφή τους απεικονίζεται σε ΤΕΜ απεικονίσεις<br />
της διατομής της στρώσης, ενώ το μέγεθος τους στην επιφάνεια της στρώσης<br />
μπορεί να εκτιμηθεί με Μικροσκοπία Ατομικής Δύναμης (AFM). Μεταξύ των<br />
συσσωματωμάτων εντοπίζεται μία περιοχή άμορφου ιστού, η οποία αποτελεί<br />
τα όρια τους.<br />
Εδώ πρέπει να αναφέρουμε δύο χαρακτηριστικά που δρουν με αντικρουόμενο<br />
τρόπο στις επιθυμητές ιδιότητες του υλικού για την χρήση του σε φωτοβολταϊκές<br />
διατάξεις. Το ποσοστό του Αμόρφου που περιέχεται μέσα στο μcSi ρυθμίζει το<br />
ποσοστό της φασματικής επικάλυψης των καμπύλων της κβαντικής απόδοσης<br />
μεταξύ της άμορφης <strong>και</strong> της μcSi στρώσης της tandem κυψελίδας (Εικ. 4b). Όσο<br />
πιο μεγάλο αυτό το ποσοστό τόσο πιο μετατοπισμένη προς τα αριστερά εμφανίζεται<br />
η κόκκινη καμπύλη του μcSi <strong>και</strong> άρα τόσο πιο μεγάλη είναι η επικάλυψη. Η<br />
μεγάλη επικάλυψη είναι επιθυμητή για την ταυτόχρονη λειτουργία των δύο στρώσεων<br />
κατά μεγάλο τμήμα της ημέρας. Αντίθετα το μεγάλο ποσοστό του αμόρφου<br />
προκαλεί αύξηση των κέντρων επανασύνδεσης φορέων με αποτέλεσμα την μείωση<br />
της απόδοσης του φωτοβολταϊκού. Όπως <strong>και</strong> στο aSi:H έτσι <strong>και</strong> εδώ, ο βα-<br />
13
Change language