Studium mikrostruktury tenkých vrstev a povrchů.

Abstract

Předmětem práce jsou tenké vrstvy hydrogenizovaného amorfního křemíku (a-Si:H) využívaného jako absorpční vrstva ve fotovoltaických článcích (FVČ) II. generace. Vrstvy byly připraveny metodou plasmou podpořené chemické depozice (PECVD) ze silanu zředěného vodíkem. Zředění R určuje množství začleněného vodíku ve struktuře a ukázalo se jako významný parametr při utváření, růstu a stabilitě vrstev a-Si:H. Mikrostruktura vrstev z amorfní podoby k mikrokrystalické (?c-Si:H) se vyvíjí v závislosti na zředění, ale závisí i na tloušťce vrstvy. Degradační experimenty prokázaly větší stabilitu vůči světelné expozici vrstev spojenou s konceptem mikrostruktury protokrystalického křemíku. Hodnocená mikrostruktura v závislosti na zředění a tloušťce vrstev byla provedena především pomocí těchto experimentálních metod: rtg difrakce, Ramanovy a infračervené spektrometrie, transmisní elektronové mikroskopie. Dále bylo sledováno, že na mikrostrukturní uspořádání má také vliv druh použitého substrátu. Zjištěné mikrostrukturní vlastnosti a-Si:H tenkých vrstev byly dány do souvislosti s optickými parametry, jako jsou především šířka zakázaného pásu, index lomu, absorpční koeficient, aj. Optické vlastnosti a-Si:H vrstev jsou závislé právě na mikrostruktuře. Dále byl připraven materiál polykrystalického křemíku rekrystalizací a Si:H vrstev, jež je vhodný pro tandemové FVČ. Vývoj krystalizačního procesu byl monitorován ?in situ? ve vysokoteplotní komoře rtg difrakcí.