Original title: Studium fotovoltaických nanostruktur mikroskopickými metodami
Translated title: Study of photovoltaic nanostructures using microscopy methods
Authors: Hertl, Vít ; Valenta,, Jan (referee) ; Fejfar, Antonín (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2018
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
V této diplomové práci je nejprve ve zkratce uvedena teorie fyziky solárních článků, kde jsou zmíněny klíčové procesy ovlivňující účinnost konverze slunečního záření na elektrickou energii. Dále je předložena rešerše o fotovoltaických nanostrukturách (nanodráty, nanokrystaly), jejichž implementací je možné účinnost solárních článků zvýšit. V přehledu experimentálních technik ke zkoumání fotovoltaických nanostruktur je důraz kladen zejména na korelativní měření pomocí SEM a AFM, vodivostního AFM, měření EBIC a mikroskopické měření elektroluminiscence. V experimentální části jsou předloženy výsledky měření struktur mikrokrystalického křemíku, vzorku hetero-přechodového Si solárního článku s kontakty na zadní straně (IBC-SHJ z projektu NextBase) a V-pitů vzorku InGaN/GaN kvantových jam. Měření elektroluminiscence bylo provedeno na vzorcích III-V polovodičů (InGaP, GaAs). Byly vypočítány jinak těžko dostupné charakteristiky III-V tandemových solárních článků pomocí elektroluminiscence a srovnání vlastností IBC-SHJ zjištěných pomocí mikroskopického měření elektroluminiscence a EBIC. Provedením experimentů bylo zjištěno, jakým způsobem se dělí proud vybuzený svazkem elektronů mezi hrot AFM a vzorek mikrokrystalického křemíku. At the beginning this master's thesis lays brief fundamentals to physics of solar cells, where the main processes influencing the sunlight-to-electrical energy conversion efficiency are mentioned. After that the literature research is presented giving overview of photovoltaic nanostructures (e.g. nanowires, nanocrystals), which allow to increase the efficiency of the solar cells when implemented. Further, the experimental characterization techniques of the photovoltaic nanostructures are presented, focused especially at correlative SEM and AFM, conductive AFM, EBIC and microscopical electroluminescence measurements. In the experimental part the results obtained from the following samples are presented: Microcrystalline silicon structures, the sample of interdigitated back-contact Si heterojunction solar cell (IBC-SHJ from project NextBase) and V-pits in the sample with InGaN/GaN quantum wells. Electroluminescence measurement was performed on the III-V semiconductors (InGaP, GaAs). Some characteristics of the III-V tandem solar cells that are hard to obtain by ordinary methods were computed from electroluminescence. Finally, the EBIC and microscopical electroluminescence measurements were compared for IBC-SHJ solar cell. Experiments on microcrystalline silicon revealed division of two current routes; through the AFM tip and into the sample with the electron beam serving as the current source.
Keywords: EBIC; Elektroluminiscence; fotovoltaické nanostruktury; III-V solární články; korelativní měření AFM/SEM; mikrokrystalický křemík.; Si hetero-přechodové solární články; correlative AFM/SEM; EBIC; Electroluminescence; III-V solar cells; microcrystalline silicon.; photovoltaic nanostructures; Si heterojunction solar cells

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/198997

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-609992


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses