Fyzikální ústav AV ČR vás zve na ústavní seminář Mikroskopické studium křemíkových tenkých vrstev ve středu 23. února 2011 v 15:00 hod. v přednáškovém sále Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR na Slovance.
Mikroskopické studium křemíkových tenkých vrstev
Program: Antonín Fejfar
Výrobky založené na tenkých křemíkových vrstvách se již běžně používají a ročně se vyrobí asi 50
km2 křemíkových vrstev, z toho asi 5 km2 pro sluneční články. I přes to zůstává mnoho nejasností o
tom, jak vlastně tyto články fungují, především kvůli jejich nanostruktuře.
Mikrokrystalické nebo nanokrystalické křemíkové vrstvy jsou složeny z jednotlivých zrn o
rozměrech okolo 10 nm, uspořádaných do větších agregátů s typickým kuželovitým tvarem. Zrna jsou
spojena hranicemi nebo jsou oddělena amorfní matricí. Makroskopické vlastnosti, a tedy také funkční
vlastnosti součástek založených na tomto materiálu, jsou určeny vlastnostmi jednotlivých zrn a
jejich uspořádáním. Řádové rozdíly ve vodivosti složek vedou k přerozdělení vnitřního elektrického
pole, které se ale obvykle neuvažuje při popisu funkce slunečních článků. Klíčovou roli pro sběr
fotogenerovaných nosičů hrají také hranice zrn, kam se soustředí defekty působící jako rekombinační
centra.
Studium elektronických vlastností individuálních nanostruktur vyžaduje mikroskopická měření s
nanometrovým rozlišením, pro která v naší skupině již déle než 10 let využíváme rastrovací hrotové
mikroskopy. Přednáška ukáže postup výzkumu morfologie a lokálních elektronických vlastností
nanostrukturních polovodičových vrstev.
Zapojení do evropského projektu PolySiMode nás nyní přivedlo k měření hranic zrn ve vrstvách
polykrystalického křemíku na skle. Články založené na těchto vrstvách již dosáhly účinnosti 10.4 %,
tedy hodnoty srovnatelné s rekordními tandemovými články typu „micromorph“. Pro tyto články jsme
navrhli originální metodu pasivace defektů pomocí vodní páry. Hlavní výzvou pro naše experimenty je
nyní měření elektronické aktivity jednotlivých hranic zrn před a po pasivaci.
doc. Jan Řídký, CSc.,
ředitel Fyzikálního ústavu AV ČR, v. v. i.
7 Feb 2011