เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโร บนฐานรองผลึกเดี่ยวซิลิคอน ชนิดเอ็นที่มีชั้นเอ็นอะมอร์ฟัสซิลิคอนเป็นชั้นด้านหลัง

Abstract

บทความนี้ได้เสนอการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโรบนฐานรองผลึกเดี่ยวซิลิคอนชนิดเอ็นโดยพัฒนาต่อยอดจากเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโรบนฐานรองผลึกเดี่ยวซิลิคอนชนิดเอ็น ที่มีฟิล์มไมโครคริสตัลไลน์ซิลิคอนออกไซด์ชนิดพี (p-µc-SiO:H) เป็นด้านรับแสง โดยทำการเคลือบชั้นอะมอร์ฟัสซิลิคอนชนิดเอ็น (n-a-Si:H) เป็นชั้นด้านหลัง (Back Surface Field Layer) ซึ่งจะทำหน้าที่ผลักประจุบวก (โฮล) บริเวณด้านหลังของเซลล์แสงอาทิตย์ให้กลับไปยังด้านหน้าบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นฟิล์มบาง p-µc-SiO:H กับแผ่นซิลิคอนเวเฟอร์ชนิดเอ็น n-c-Si ซึ่งจะส่งผลให้เซลล์แสงอาทิตย์มีกระแสลัดวงจร (Short-circuit current; J_sc) สูงขึ้น โดยฟิล์มบาง n-a-Si:H จะถูกเคลือบโดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของก๊าซ H₂/SiH₄ และ PH₃/SiH₄ เพื่อศึกษาคุณสมบัติที่เหมาะสมในการนำไปใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโรฯ จากนั้นทำการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโรโดยมีโครงสร้างเซลล์ฯ ประกอบด้วย front grid/ ITO/ p-µc-SiO:H/ n-c-Si/ n-a-Si:H/back contact (Ag/Al) จากการพัฒนาโครงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดรอยต่อเฮเทอโรฯ ที่มีชั้น n-a-Si:H เป็นชั้นด้านหลัง J_sc ของเซลล์เพิ่มจาก 31.9 เป็น 34.7 mA/cm² ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นจากเดิม 14.6 % เป็น 16.4 %