O nás

Souhrn

Činnost skupiny

Skupina tenkých vrstev pro fotovoltaiku je zaměřena na depozice a charakterizaci tenkých polovodičových vrstev a selektivních kontaktů používaných pro fotovoltaické účely. Naším cílem je prozkoumat alternativní koncepty a současně studovat nejmodernější materiály a jejich vlastnosti s vysokým prostorovým rozlišením.
V současnosti je hlavní pozornost této skupiny zaměřena na čtyři témata:

  1. Tenké křemíkové vrstvy používané k pasivaci povrchu krystalického křemíku a jako selektivní kontaktní vrstvy v heterostrukturních solárních článcích, zejména v rámci projektu EU Horizont 2020 NextBase
  2. Mělká dopace (<10 nm) povrchu křemíku laserovou ablací nebo Schottkyho bariérou pomocí monovrstev karboránových molekul.
  3. Halidové perovskity pro fotovoltaické a optoelektronické aplikace
Uspořádání Laboratoře Ramanovy spektroskopie se dvěma spektrometry
Popis

Uspořádání Laboratoře Ramanovy spektroskopie se dvěma spektrometry Renishaw inVia Reflex s možností měření v rukavicovém boxu s dusíkovou atmosférou.

 

 

Text

 Výzkumná témata

Studium opto-elektronických vlastností hybridních organo-anorganických halidových perovskitů

Fyzika pevných látek a magnetismus (BM)

V rámci tohoto tématu se laboratoř ve spolupráci se zahraničními partnery (Institute de Microtechnique (IMT) PV-LAB, EPFL Neuchatel, Švýcarsko nebo KAUST Solar Center, Thuwal, Saudská Arábie) zabývá výzkumem opto-elektronických vlastností tenkých hybridních organo-anorganických halidových perovskitů. Důraz je kladen především na studium kvality vrstev pomocí absorpčních spekter. K tomu jsou využívány nejen metody dostupné v laboratoři (fotoluminiscenční a Ramanovy spektroskopie a mikroskopie atomárních sil), ale též další přístroje v rámci Fyzikálního ústavu (např. FTPS nebo PDS). Hlavním cílem je studium defektních stavů, které mají významný dopad na fungování a efektivitu fotovoltaických článků případně jiných optoelektronických zařízení.

Příklad perovskitové struktury jednoho z nejrozšířenějších hybridních organo-kovových perovskitů CH3NH3PbI3.
Popis

Příklad perovskitové struktury jednoho z nejrozšířenějších hybridních organo-kovových perovskitů CH3NH3PbI3.

Zobrazení tloušťky křemíkových tenkých vrstev za použití fotoluminiscenční spektroskopie 

Fyzika pevných látek a magnetismus (BM)

Tenké vrstvy amorfního křemíku se dnes využívají pro pasivaci povrchu deskových křemíkových solárních článků. Tyto takzvané heterostrukturní solární články se do roku 2030 zřejmě stanou majoritní technologií ve fotovoltaice, kvůli vyšší efektivitě přeměny energie. Pro další zvýšení efektivity je nutné zamezit ztrátám vzniklým stíněním předních kontaktů. Můžeme přenést oba kontakty na zadní stranu článku, vytvořit interdigitální (hřebenovité) kontakty. To znamená strukturovat tenké vrstvy amorfního křemíku. Z praktického hlediska se osvědčuje strukturace pomocí masek, přikládané na článek během depozice amorfní vrstvy. Potom je ale důležité ověřit tvar a vlastnosti deponované struktury. Zobrazení pomocí optické profilometrie a přímého zobrazovaní těchto vrstev je téma, které jsme řešili v průběhu EU projektu H 2020 NextBase. Tato charakterizace byla označena jako významný výsledek projektu, proto v této problematice intenzivně pokračujeme.

Zobrazení tenkých proužků amorfního křemíku na povrchu desky krystalického křemíku pomocí fotoluminiscence.
Popis

Zobrazení tenkých proužků amorfního křemíku na povrchu desky krystalického křemíku pomocí fotoluminiscence.