Resumen

Se desarrollaron aleaciones de silicio-germanio microcristalino hidrogenado (μc-Si1-xGex:H) para su aplicación en células solares de película fina basadas en Si. Se estudiaron los efectos de la concentración de germanio (RGeH4) y de la proporción de hidrógeno (RH2) en las aleaciones μc-Si1-xGex:H y en las correspondientes células solares de capa fina de unión simple. También se compararon los comportamientos de la incorporación de Ge en a-Si1-xGex:H y μc-Si1-xGex:H. Al igual que en a-Si1-xGex:H, en μc-Si1-xGex:H se observó una incorporación preferente de Ge. Además, una mayor RH2 promovió significativamente la incorporación de Ge para a-Si1-xGex:H, mientras que el contenido de Ge no se vio afectado por la RH2 en el crecimiento de μc-Si1-xGex:H. Además, para eliminar el efecto de cristalización, se aplicaron absorbentes de 0,9 μm de espesor con una fracción de volumen cristalino similar. Con el aumento de RGeH4, el aumento acompañado en el contenido de Ge de μc-Si1-xGex:H estrechó el bandgap y mejoró notablemente la absorción de longitud de onda larga. Sin embargo, la medida de EQE dependiente del bias reveló que una incorporación excesiva de Ge en el absorbedor deterioraba la captación de portadores y el rendimiento de la célula. Con la optimización de RH2 y RGeH4, la célula de unión única μc-Si1-xGex:H alcanzó una eficiencia del 5,48%, correspondiente a una fracción de volumen cristalino del 50,5 y un contenido de Ge del 13,2 at.%. En comparación con la célula μc-Si:H, la eficiencia cuántica externa a 800 nm tuvo un aumento relativo del 33,1%.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:xgex, contenido de ge, rh2, incorporación de ge, célula h, células solares, fracción de volumen cristalino similar, silicio microcristalino hidrogenado, fracción de volumen cristalino, medición del eqe dependiente
• Keywords:xgex, ge content, rh2, ge incorporation, h cell, solar cells, similar crystalline volume fraction, hydrogenated microcrystalline silicon, crystalline volume fraction, dependent eqe measurement