Proceedings of the European Summer School of Photovoltaics 4 – 7 ...

Summary
The silver nanopowder pastes are relatively new kind of nanomaterials
that exhibit interesting and useable properties. Research
in field of preparing contacts for silicon solar cells with silver
nanopowder will be continued to obtain rational results which enable
to evaluate the new kind of contacts with respect to possible
application in larger scale.
References
[1] Szaynok A., S. Kuźmiński: Podstawy fizyki powierzchni półprzewodników.
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000
[2] Kurzydłowski K., M. Lewandowska: Nanomateriały inżynierskie
konstrukcyjne i funkcjonalne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
2011
[3] Panek P.: Fotowoltaika Polska 2011.
[4] Młożniak A., P. Ungier, M. Jakubowska: Nowe kompozyty grubowarstwowe
o obniżonej temperaturze spiekania przeznaczone na
kontakty ogniwa słonecznego. Materiały elektroniczne T. 37 – 2009
nr 4, 8–12.
[5] Janeczek K., G. Kozioł, M. Jakubowska, A. Araźna, A. Młożniak, J.
Borecki, K. Lipec: Polymer composites with nanoadditives for printed
electronics. Elektronika, 2011-7, 43–46.
Alternative solutions for texturization of silicon solar cells
Karolina Drzymała, Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki
Teksturyzacja ogniw krzemowych jest istotnym czynnikiem
zwiększającym ich sprawność w wyniku zmniejszenia strat odbiciowych.
Tekstura wprowadzona w latach 70. wytwarzana była
poprzez trawienie chemiczne podłoży krzemowych o orientacji
krystalograficznej (100). W patencie zgłoszonym w 1975 roku
[1] zaprezentowano jako roztwór trawiący mieszaninę wodorotlenku
potasu, glikolu etylenowego i wody. Parametry procesu to:
temperatura 80°C, czas trawienia 1 godzina. W rezultacie na powierzchni
krzemu wytworzone zostały charakterystyczne struktury
w kształcie piramid, będące efektem anizotropowego trawienia
i ujawniania się płaszczyzn {111} (rys. 1 i 2).
Do dzisiaj z powodzeniem w przemyśle fotowoltaicznym wykorzystywane
są roztwory teksturyzujące na bazie KOH. Jed-
Rys. 1. Płaszczyzny {111}
w krysztale krzemu
Rys. 2. Piramida powstająca
na powierzchni (100) w trakcie
trawienia anizotropowego [2]
nakże prowadzi się prace dążące do usprawnienia tego procesu
przez np. skrócenie czasu trawienia, co prowadzi do oszczędności
energii. Szuka się także nowych dodatków (surfaktantów) do
podstawowego roztworu w celu uzyskiwania tekstury o niższym
współczynniku odbicia niż osiągane do tej pory.
Przegląd roztworów teksturujących
Wodorotlenek potasu
Wodorotlenek potasu jest podstawowym roztworem do teksturyzacji.
Wyniki przedstawione w pracy [3] wskazują, że do
teksturyzacji należy stosować roztwory o małym stężeniu KOH
(rys. 3). Wodorotlenek potasu w czystej postaci jest obecnie
rzadko stosowany, ze względu na małą jednorodność piramid
na trawionej powierzchni, wynikającą z trudności w odprowadzaniu
wodoru wydzielającego się podczas procesu. Łatwiejsze
usuwanie wodoru z trawionej powierzchni można osiągnąć
przez obniżenie napięcia powierzchniowego roztworu, dlatego
często do roztworu KOH dodaje się związki powierzchniowo
czynne (surfaktanty).
Wodorotlenek potasu z dodatkiem alkoholu
izopropylowego
W pracy [4] zbadano wpływ dodatku alkoholu izopropylowego
o różnych stężeniach molowych na morfologię otrzymywanej
w procesie trawienia powierzchni. Roztwór taki jest obecnie najszerzej
stosowany w technologicznych procesach wytwarzania
ogniw słonecznych. Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem stężenia
dodanego alkoholu zmniejsza się rozwinięcie powierzchni
tzn. staje się ona coraz gładsza. Zestawienie rezultatów trawienia
przedstawiono na rys. 2.
a) b)
Rys. 3. Powierzchnia (100) Si trawiona w KOH o różnym stężeniu: a) 70°C, b) 90°C [3]
Elektronika 6/2012 85