Hidrojenlenmiş amorf silisyum güneş pillerinde fotoiletkenlik çalışmaları
Photoconductivity studies of hydrogenated amorphous silicon solar cells
Yazar: MEHMET ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. RUHİ KAPLAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1999
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Amorf yarı iletkenler = Amorphous semiconductors ; Fotoiletkenlik = Photoconductivity ; Güneş pilleri = Solar cells ; Yarı iletken güneş pili = Semiconductor solar cell ; Yarı iletkenler = Semiconductors

Özet:
ÖZET Bu tezde, hidroj enlenmiş amorf silisyum (a-Si:H) p-i-n (Casio ve Sanyo tipleri) ve Schottky güneş pillerinde, fotoakımın uygulanan gerilimin, uyarıcı ışık şiddetinin ve dalga boyunun ve sıcaklığın fonksiyonu olarak ölçülmüştür. Karşılaştırma amacı için aynı zamanda karanlık akım-gerilim (I-V) ölçümleri de yapıldı. Uyarıcı ışığın farklı dalga boyu ve şiddetlerinde, ve değişik sıcaklıklarda ölçülen I-V karakteristiklerinden dolum (fiil) faktörleri belirlendi. Hesaplanan tüm dolum faktörü değerleri kullanılan ışık şiddetine, dalga boyuna ve sıcaklığa bağlı olarak 0,29 ve 0,53 arasında bulunmuştur. Spektral foto tepki ölçümleri, Casio ve Sanyo güneş pillerinde 590 nm civarında, Schottky güneş pilinde ise 670 nm'de maksimum değerler vermektedir. Casio ve Sanyo güneş pilleri, Schottky güneş pilinden daha geniş bir spektruma sahiptir. Fotoakımın, uyarıcı ışık şiddetine bağlı ölçümlerinden, IocGv güç-yasasındaki v üstel terim değerleri farklı besleme (ileri ve ters) gerilimlerinde ve sıcaklıklarda hesaplandı. Üstel terim v değerlerinin uygulanan gerilime ve sıcaklığa bağlı olduğu bulunmuştur. Ancak v nün hesaplanan tüm değerleri 0,21 ile 0,96 arasında değişmektedir. Fotoakımın sıcaklığa bağlı ölçümlerinden Schottky güneş pilinin aktivasyon enerji değerleri ileri ve ters beslemin değişik değerleri için belirlendi. Elde edilen sonuçlar ayrıntılı bir şekilde analiz edildi ve literatürde önerilen fotoakım modelleriyle karşılaştırıldı.

Abstract:
VI SUMMARY In this thesis, we have measured photocurrents of hydrogenated amorphous silicon (a- Si:H) p-i-n (Casio and Sanyo types) and Schottky solar cells as a function of bias voltage, excitation light intensity and wavelength, and temperature. The dark current was also measured for comparison purposes. From the current-voltage (I-V) characteristics, the fill factors were determined for various illumination intensities and wavelengths, and temperature. All values of fill factors were found to be between 0.29 and 0.53 depending on illumination, wavelength and temperature. Spectral photoresponse measurements give maximum currents at around 590 nm for Casio and Sanyo, and at 670 nm for Schottky type solar cells. Casio and Sanyo type solar cells have a broad spectra than that of Schottky solar cell. From the intensity dependence of photocurrent, the exponent v values in the power-law relationship IoGv, were calculated for different bias voltages (forward and reverse) and temperatures. The v values are found to be dependent on bias voltage and temperature. All its calculated values are between 0.2 and 0.96. Activation energy values of Schottky cell were determined from the temperature-dependent photocurrent measurements for various values of applied forward and reverse voltages. All results were analysed in detail and compared with the proposed photocurrent models in the literature.