Pengaruh Optimasi Celah Pita Energi Dan Ketebalan Lapisan Tipe–i Pada Efisiensi Sel Surya Silikon Amorf Sambungan P-i-n

Sel surya silikon amorf dengan struktur p-i-n telah berhasil difabrikasi diatas permukaan kaca yang terlapisi oleh ITO dengan ukuran 10 cm2. Proses fabrikasi menggunakan Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) pada frekuensi 13,56 MHz. Aliran gas hidrogen pada proses deposisi diketahui sebagai faktor pasifasi kecacatan pada ikatan atom Silikon. Dalam penyusunan sel surya p-i-n, faktor celah pita energi sangat menentukan peforma sel surya dalam mengabsorpsi energi foton sinar matahari. Pada proses deposisi lapisan intrinsik, kelajuan gas SiH4 diatur tetap pada 2,5 sccm sedangkan variasi dilakukan pada parameter pelarutan gas hidrogen 0 sccm – 90 sccm untuk memperoleh celah pita energi yang tepat serta peforma sel surya yang stabil. Celah pita energi yang dimiliki oleh lapisan tipe-p dan tipe-n adalah 2,0 eV dan 2,2 eV pada ketebalan berturut-turut 64 nm dan 36 nm. Optimasi dilakukan pada lapisan intrinsik dengan variasi celah pita energi 1,4 eV, 1,6 eV, dan 1,9 eV pada ketebalan 400 nm. Efisiensi sel surya yang dihasilkan meningkat dari 4,8% hingga 5,61% berdasarkan variasi celah pita energi. Optimasi ketebalan pada penelitian ini dilakukan pada lapisan intrinsik dengan variasi ketebalan 400 nm, 500 nm dan 600 nm. Variasi ketebalan yang berbeda menunjukkan adanya peningkatan efisiensi sel surya hinga 5,78%. ======================================================================================= Amorphous silicon solar cells with single p-i-n layer were grown on 10 cm2 ITO coated glass substrates. Fabrication process done by using 13,56 MHz RF-Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD). Hydrogen flow on the deposition process is widely known to enable the passivation of the dangling bond on Silicon bonds. The passivation of dangling bond affects the band gap of each layer and cell performance in the absorption of photon. In the deposition process of intrinsic layer, SiH4 gas flow is set constant at 2.5 sccm, while variation is done in hydrogen gas flow at 0 sccm – 90 sccm. Energy gaps obtained for p-layer and n-layer are 2.0 eV and 2.2 eV at thickness 64 nm and 36 nm respectively. Optimizations have been done for intrinsic layer which band gaps are 1.4 eV, 1.6 eV and 1.9 eV at thickness 400 nm. The solar cell efficiency was increased from 4.8% to 5.64% based on the band gaps variety. In addition, i-layer thicknesses were also varied from 400 nm, 500 nm and 600 nm. Thicknesses variation shows an increase of 5.78% in the solar cell efficiency