YMF18 özet kitapçığı - Department of Physics

18. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 25 Kasım 2011Nanotellerle kaplanmıĢ endüstriyel boyutlarda kristal silisyum güneĢ gözeleriM. Kulakci 1, 2 , F. Es 1 , B. Ozdemir 1, 3 , H. E. Unalan 1,3 , ve R. Turan 1,21 Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi (GÜNAM), Orta Doğu Teknik Üniversitesi,06800 Ankara2 Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi , 06800 Ankara3 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06800 AnkaraS07Son yıllarda opto-elektronik ve elektronik yeni nesil aygıt uygulamaları için, yarıiletkennanotel araĢtırmaları oldukça ilgi çekmektedir. Günümüz elektronik ve fotovoltaikendüstrisinin temel malzemesi olmasından dolayı silisyum nanoteller diğer yarıiletkennanotellere gore ayrı bir ilgi alanına sahiptir. Silisyum nanoteller ya kristal silisyum tabanlıgüneĢ gözeleri için verimli ıĢık tuzaklayan yüzey kaplaması olarak aktif ve pasif olarak, ya dadiğer organic ve inorganic yarı iletken malzemelerle heteroeklem yapısında aktif malzemeolarak kullanılabilmektedir. Nanotel tabanlı radyal ya da aksiyal yapıda p–n eklemleriningüneĢ gözesi olarak kullanılabileceği yakın zamanlarda öne sürülmüĢtür. Silisyumnanotellerin güvenilir ve verimli olarak fotovoltaik uygulamalarda kullanılabilmesi içingeometrisi ve katkılanabilirliğinin tekrarlanabilmesi büyük önem arzetmektedir. Ayrıcaendüstriyel boyutta uygulamalar için, nanotel üretiminin büyük ölçekli alanlardayapılabilmesi çok önemlidir. Böyle bir uygulama endüstride var olan üretim hatlarınauygunluk gerektirmesi yanında, nanotellerin üretimi için gerekecek ekstra maliyet, nanotelinsağlayacağı verimlilik artıĢıyla fazlasıyla karĢılanabilmelidir. Üretildiği taban yongayla aynıfiziksel özelliklere sahip olmasından dolayı elektrotsuz kazıma yöntemi, diğer silisyumnanotel üretim yöntemlerine gore çok büyük avantajlar içermektedir. Bu yöntemle üretilennanotel kaplanmıĢ yüzey alanı sadece elde var olan alttaĢ alnıyla limitlidir.Bu çalıĢmada, elektrotsuz kazıma yöntemiyle endüstriyel çoklu- ve tek-kristal silisyumyongalar (15.615.6 cm 2 ) üzerinde, GÜNAM labaratuvarında silisyum nanoteller üretilmiĢtir.Oda sıcaklığında farklı uzunlukta nanotellerle kaplanmıĢ silisyum yongalardan büyük ölçekli,endüstriyel üretim hattında güneĢ gözeleri üretilmiĢ ve test edilmiĢtir. Üretilen güneĢ gözeleri,Ģu anda bilindiği kadarıyla nanotel tabanlı olan dünyada üretilen en büyük güneĢ gözeleridir.Reflektivite ölçümleri göstermiĢtir ki nanoteller oldukça verimli bir Ģekilde anti-reflektifyüzeyler oluĢturmaktadır. Bu ıĢık hapsetme kabiliyetlerinin nanotel uzunluğuna bağlılığıgösterilmiĢtir ve de endüstriyel uygulamalar için iyi bir anti-reflektör olabileceği anlaĢılmıĢtır.Henüz optimizasyonu yapılmamasına rağmen, nanotel kaplı güneĢ gözelerinin, belirli nanoteluzunluklarında standart endüstriyel gözelerle hemen hemen aynı verimliliğe sahip olduğugözlenmiĢtir. Standart ve nanotelli gözeler standart gözelere uygun Ģekilde yapıldığı için,üretim parametrelerinin bazıları nanotelli gözeler aleyhine olduğu gözlenmiĢtir. Bu sorunlarıngiderilmesinden sonar, nanotelle kaplı gözelerden daha yüksek verim alınabileceğigörülmüĢtür.21