استفاده از تکنیک پمپ پروب نوری و تاثیرآن روی حامل ها در سیلیکون بی نظم هیدروژنه برای کاربردهای سلول خورشیدی

سلولهای خورشیدی ساخته شده از ویفرهای سیلیکونی،کاربرد بسیاری دارند.سلولهای خورشیدی به تنهایی، برای فراهم کردن توان لازم دستگاه های کوچک، مانند ماشین حساب الکترونیکی کاربرد دارد. آرایه های فوتوولتاییک، الکتریسیته پایدار و تجدیدپذیری را تولید میکنند که عمدتا در موارد عدم وجود شبکه انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال میتوان به محلهای دور از دسترس، مانند ماهواره های مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمانهای مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محلهایی که شبکه توزیع هم موجود است، به منظور کمک به کم کردن تکیه و فشار بر سوختهای فسیلی و دیگر دشواریهای محیط زیست و از دیدگاه اقتصادی مرسوم شده و در حال گسترش است . در نیمه هادی های بی نظم مانند سیلیکون بی نظم هیدروژنه ,(a-Si:H) حاملان ممکن است در حالات شکاف (که حالات موضعی نامیده می شوند) همراه با نقایص مختلف به دام بیافتند. دراین مقاله به دام افتادن حامل ها در سیلیکون بی نظم هیدروژنه (a-Si:H) توسط تکنیک پمپ-پروب نوری بررسی شده است. حامل های به دام افتاده (الکترون ها) در دم باند هدایت به صورت افزایش تدریجی جریان نوری آشکار می شوند و چگالی آنها از لحاظ کمی تحت فرض تولید حامل و سینتیک بازترکیب تعیین می شود. نتایج نشان دادکه به دام افتادن حامل شدیدا0 وابسته به توزیع دم باند و نیز شدت نور پمپ است. به طور مشخص, چگالی الکترون به دام افتاده با انرژی Urbach افزایش می یابد که گسترش دم باند ظرفیت را مشخص می کند. تحت شرایط شدت نور پمپ بهره برداری شده در 532 نانومتر,چگالی الکترون به دام افتاده تقریبا0 برای یک فیلم a-Si:H ذاتی با یک انرژی 45 urbach میلی ولت تعیین شده است. اثرات به دام افتادن حامل در عملکرد این وسیله در سلول های خورشیدی a-Si:H p-i-n تک-پیوند مطالعه شده است. این نتایج نشان می دهند که به دام افتادن حامل موجب کاهش در عامل پر کردن سلول های خورشیدی می شود.