Optical properties of silicon nanostructures for photovoltaics

Název práce: Optické vlastnosti křemíkových nanostruktur pro fotovoltaiku Autor: Bc. Jan Salava Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., katedra chemické fyziky a optiky Abstrakt: V předložené práci jsou studovány křemíkové nanokrystaly umístěné v SiC matrici - jednotlivé vzorky se odlišují přidáním dopantu (boru) do příslušné vrstvy struktury během depozice metodou PECVD a pasivací vodíkem. Křemíkové nanokrystaly jsou významné zejména tím, že oproti své objemové verzi vykazují účinnou fotoluminiscenci a absorpci ve viditelné oblasti spektra. Změnami parametr· při přípravě lze ladit jejich vlastnosti s ohledem na konkrétní aplikaci. Základní myšlenka integrace křemíkových nanostruktur do solárních článk· spočívá ve zvýšení účinnosti konverze slunečního spektra kombinací několika tenkých vrstev s nanokrystaly a objemového Si článku tak, aby každá vrstva sluneční cely absorbo- vala určitou část spektra. Procesy, které se v těchto strukturách dějí krátce po excitaci nosič· náboje, však stále nejsou zcela popsány. Cílem práce je charakterizace těchto jev· metodami ča- sově rozlišené spektroskopie. Dalším úkolem je popsat vliv dopování jednotlivých částí materiálu a jeho pasivace ve vodíkové atmosféře na chování fotoexcitovaných nosič· a intenzitu...Title: Optical properties of silicon nanostructures for photovoltaics Author: Bc. Jan Salava Department: Department of Chemical Physics and Optics Supervisor: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., Department of Chemical Physics and Optics Abstract: In the presented work silicon nanocrystals located in the SiC matrix are stu- died - samples dier in adding a dopant (boron) into the particular layer of structure during deposition by PECVD and in hydrogen passivation. Silicon nanocrystals are very important because of their eective photolumine- scence and absorption in visible part of the spectrum, which is not observed in bulk silicon. Properties of such structures are tunable by changing parameters during preparation with respect to the nal application. The basic idea of nanostructures integration in silicon solar cells is to increase the conversion eciency of the solar spectrum combining several thin layers of nanocrystals and bulk Si cell so that each layer of solar cell absorbs a certain part of the spectrum. The processes that take place in these structures immediately after excitation of carriers, however, are still not fully described. The goal of this work is to characterize these phenomena using methods of time-resolved spectroscopy. Another object is to describe the inuence of doping of the...Fyzikální ústav UKInstitute of Physics of Charles UniversityFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult