Yüksek güç dönüşüm verimli Ag/Ag dopingli CdS/p-Si/Al heteroeklem güneş hücresininin üretimi

CdS malzemesi p-n eklem güneş hücrelerinde tampon tabaka olarak kullanılan n tipi bir yarıiletkendir. Soğurucu tabakaya ışığın iletimi için yüksek şeffaflıkta ve geniş band aralığında olmasına rağmen yüksek dirence sahiptir. CdS yarıiletkenin yüksek direnç ve düşük yük taşıyıcı özelliğinde olması, maalesef güneş hücrelerin verimini sınırlayan bir olumsuz bir faktördür. Bu problemi aşabilmek için, bu projede Ag atomunun CdS ince filmin içerisinde doping edilmesi ile CdS ince filmin elektriksel iletkenliğinin ve yük taşıyıcı yoğunluğunun arttırılması, kristal yapısının geliştirilmesi, geriniminin azaltılması ve band aralığının ayarlanabilmesi amaçlanmaktadır. İstenilen nitelikte Ag dopingli CdS ince film büyütmenin ardından p-Si wafer ile p-n heteroeklem güneş hücresi üretilecektir. Dopingsiz CdS/p-Si ile Ag dopingli CdS/p-Si heteroeklem güneş hücreleri arasında verim karşılaştırılması yapılacak olup %10 nun üzerinde verim elde edileceği ön görülmektedir. Projede, PLD tekniği kullanarak dopingsiz ve %1, %3, % 5 oranında Ag dopingli CdS/p-Si heteroeklem güneş hücrelerinin üretimi gerçekleştirilecektir. PLD tekniği düşük alt tabaka sıcaklığında kristalin ve epitaksiyel formda ince film büyütülmesi, stokiyometrik transferin gerçekleşmesi, düşük malzeme tüketimi noktasında çok avantajlı bir tekniktir. Bu bağlamda, PLD tekniği ile üretilecek Ag dopingli CdS/p-Si heteroeklemin yüksek verimlere ulaşılabileceği hedeflenmektedir. İlk adımda üretilecek dopingsiz ve Ag dopingli CdS ince filmlerin XRD, SEM, EDS, AFM, Raman Spektroskopi, Uv vis spectra ve Hall effect analizleri ile kristalin, morfoloji, optik ve elektriksel özellikleri incelenecektir. Daha sonra, ideal özellikteki ince filmler dopingsiz ve Ag dopingli CdS/p-Si heteroeklem güneş hücreleri oluşturulacak ve güneş hücrelerin karanlık ve aydınlık ortamdaki J-V grafikleri elde edilecektir. Güneş hücrelerin, ideality faktörleri, bariyer yüksekliği ve seri dirençleri hesaplanacak, kısa devre akım yoğunluğu, açık devre voltajı, doldurma faktörü ve güç dönüşüm verimleri belirlenecektir. Sonuç olarak, güç dönüşüm verimine yüksek miktarda katkıda bulunan Ag doping oranı belirlenerek, elde edilecek datalar ile yüksek etki faktörlü dergilerde yayın çıkartılacaktır.