hrvatski

AFM karakterizacija tankih filmova kositrenog oksida

U proizvodnji solarnih ćelija na bazi amorfnog i nanokristaliničnog silicija vrlo često se kao prednji prozirni sloj koristi kositreni oksid nanesen na staklo, te se na njega kao podlogu nanosi aktivni dio solarne ćelije (p-i-n struktura). Osim velike vodljivosti i prozirnosti, te male reflektivnosti, za što veću efikasnost solarne ćelije potrebno je da SnO_x sloj ima i hrapavu površinu, kako bi se svjetlo što pada na ćeliju difuzno raspršilo i tako povećalo put kroz p-i-n strukturu solarne ćelije, a time i ukupnu apsorpciju. Pažljivim izborom uvjeta pri kojima se odvija rast SnO_x sloja može se postići stvaranje takvih polikristaliničnih struktura u sloju na njegovoj površini, koje doprinose difuznom raspršenju svjetla. Međutim, povećanje hrapavosti površine SnO_x sloja preko neke određene vrijednosti negativno utječe na kvalitetu solarne ćelije (smanjuju se napon i efikasnost). Budući da je debljina p sloja redovito manja nego što je hrapavost površine SnO_x sloja, može doći do pucanja p sloja. U praksi se taj negativan utjecaj može smanjiti izlaganjem SnO_x sloja Ar plazmi tijekom određenog vremena, neposredno prije nanošenja silicijskog sloja. Da bi se istražila pozadina ovog efekta, tanki filmovi kositrenog oksida su deponirani APCVD metodom (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition) na staklenu podlogu i nakon toga izloženi radiofrekventnom izboju u argonu (10 minuta). Struktura površine SnO_x slojeva istraživana je upotrebom AFM mikroskopa (Atomic Force Microscope) u kontaktnom modu. Početna površina se sastoji od relativno oštrih koničnih struktura, a nakon izlaganja plazmi te konične strukture postaju manje oštre pa je time smanjena i hrapavost površine. Vjerojatno koničan oblik struktura na površini tijekom izlaganja plazmi uzrokuje pojačanje lokalnog polja, što je naročito naglašeno u blizini oštrih šiljaka, što rezultira jačom interakcijom plazme i površine na tim mjestima te promjenom njihovog oblika.

AFM; tanki film; kositreni oksid

kontakt adresa: Institut Ruđer Bošković, POB 180, HR-10002 Zagreb email:kjuraic@irb.hr