Lazer Kristalizasyon Yöntemi ile Yüksek Verimli İnce Film Kristal Si Güneş Gözesi Geliştirilmesi

Gerçeklestirdigimiz projede silisyum tabanlı polikristal-amorf silisyum ince film günes gözesiüretimine özellesmis bir lazerle kristalizasyon platformunun sanayi-üniversite isbirligisayesinde gelistirilmesi saglanmıstır. Yola çıkıs hedeflerimiz bu teknoloji ve üniversitearastırma olanakları kullanılarak ince film silisyum günes gözesi üretilebileceginin gösterilmesive üretim yöntem basamaklarının ortaya konmasıdır. Günümüz fotovoltaik piyasasındaki enbüyük pazar payı yaklasık %90 ile kristal silisyum (c-Si) pul tabanlı gözelere aittir. Ancakavantajlarına ragmen pul tabanlı Si göze teknolojisinin dünya enerji pazarındaki yeri halensınırlıdır. Bu konudaki en büyük engellerden biri yüksek malzeme giderlerine baglı üretimmaliyetinin diger enerji sektörleri ile rekabet edecek seviyede olmamasıdır. Aktif maddekullanımını optimize ederek üretim masraflarını düsürmeyi amaçlayan ince-film teknolojilerimaliyet bariyerini asarak fotovoltaik enerji dönüsüm teknolojilerini diger teknolojilerle rekabetedebilir hale getirecek bir çözüm potansiyeli vadetmektedir. Ince film poli-Si yaklasımı ile tekkristal silisyuma yakın kalitede, mikrometre ölçeginde tane büyüklügüne sahip poli-Si incefilmlerin proje kapsamında büyütülmesi ve fotovoltaik hücre üretiminde kullanılmasıhedeflenmistir. Cam alttas üzerine elektron demet buharlastırma yöntemi ile katkılanmısamorf silisyum tabakalar biriktirilerek ve kristalizasyon için özel olarak tasarlanıp gelistirilmislazer sisteminin çizgisel odagı bu yüzey üzerinde taranarak amorf silisyumun polikristalsilisyuma kristalizasyonu saglanmıstır. Üretilen polikristal silisyum yine katkılanmıs ince biramorf silisyum ile kaplanarak heteroeklem elde edilmis, bu aygıtın üst ve alt kontakları Altermal buharlastırılmasıyla olusturularak aygıt üretimi tamamlanmıstır. Tüm üretimbasamakları arasında optik, mekanik ve elektriksel ölçümler gerçeklestirilerek islembasamakları iyilestirilmesi saglanmıs, gerektigi durumlarda lazer sisteminde de iyilestirmeleregidilmistir. Verimliliklerde artıs eldesi için kenar yalıtımı ve plazmonik yapıların entegrasyonuda gerçeklestirilmistir. Üretilen polikristal Si malzemenin dinamigi moleküler dinamik sayısalbenzetim yöntemiyle kuramsal olarak çalısılmıstır. Projemiz sonucunda çagrı programıylauyumlu olarak göze üretiminde yerli üretim altyapısı olusturmaya dogrudan katkı, genis alanlı,düsük üretim maliyetli, polikristal-amorf silisyum heteroeklem ince film günes gözesiüretilmesi, bu üretimi saglayabilmek için fiber lazer teknolojisine dayanan yenilikçi, çokfonksiyonlu ve özgün bir ince film kristalizasyon ve isleme platformu prototipi gelistirilmesibasarılmıstır.Anahtar Kelimeler: ince film günes