Pozzi, Francesco
(2014)
Film di silicon oxinitride (sion) per applicazioni fotovoltaiche, studio di transizioni ottiche.
[Laurea], Università di Bologna, Corso di Studio in
Fisica [L-DM270], Documento ad accesso riservato.
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Abstract
I materiali per applicazioni fotovoltaiche hanno destato un interesse
crescente nella comunità scienti�ca negli ultimi decenni. Le celle HIT (Het-
erojunction Intrinsic Thin Layer ) sono dispositivi di ultima generazione
che hanno raggiunto e�cienza elevata mantenendo bassi i costi di pro-
duzione, e impiegano silicio amorfo (a-Si) come strato emettitore per il suo
buon assorbimento della luce e silicio cristallino come regione attiva. La
struttura amorfa del silicio presenta però una bassa conducibilità, oltre ad
e�etti di degradazione che limitano considerevolmente la durevolezza di una
cella. Per questo motivo si stanno cercando possibili alternative al silicio
amorfo, in particolare strutture multifase e composti di silicio, ossigeno ed
azoto. In questo lavoro sono esposti i risultati dell'analisi di sottili lay-
er di Silicon Oxynitride ossigenato (SiOx Ny :H), in forma microcristallina,
deposti tramite PECVD (P lasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)
su vetro presso l'università di Costanza. La forma microcristallina è una
distribuzione di agglomerati cristallini dell'ordine di grandezza di un mi-
crometro in una matrice di silicio amorfo, e attualmente le sue proprietà
ottiche ed elettroniche non sono ancora state studiate in maniera appro-
fondita. Nonostante ciò, è invece evidente che la fase microstallina non
presenta tanti difetti intrinseci come la forma amorfa e ne è quindi una val-
ida alternativa. In questa ottica, si è svolto uno studio sperimentale delle
proprietà ottiche di layers in forma microcristallina di SiOx Ny :H, quali la
misura del gap energetico. I risultati sperimentali, volti a trovare la dipen-
denza delle caratteristiche dai parametri di deposizione dei layers, hanno
mostrato una riduzione del gap energetico con la concentrazione di N2 O,
uno dei gas precursori utilizzati nella deposizione dei layers in camera di
processo. In conclusione si può dire che il μc−SiOx Ny :H ha le buone carat-
teristiche tipiche dei semiconduttori cristallini, che unite alla possibilità di
regolare il valore del gap energetico in base alle scelte in fase di deposizione,
gli conferisce buone prospettive per applicazioni in celle fotovoltaiche, come
emettitore in celle ad eterogiunzione.
Abstract
I materiali per applicazioni fotovoltaiche hanno destato un interesse
crescente nella comunità scienti�ca negli ultimi decenni. Le celle HIT (Het-
erojunction Intrinsic Thin Layer ) sono dispositivi di ultima generazione
che hanno raggiunto e�cienza elevata mantenendo bassi i costi di pro-
duzione, e impiegano silicio amorfo (a-Si) come strato emettitore per il suo
buon assorbimento della luce e silicio cristallino come regione attiva. La
struttura amorfa del silicio presenta però una bassa conducibilità, oltre ad
e�etti di degradazione che limitano considerevolmente la durevolezza di una
cella. Per questo motivo si stanno cercando possibili alternative al silicio
amorfo, in particolare strutture multifase e composti di silicio, ossigeno ed
azoto. In questo lavoro sono esposti i risultati dell'analisi di sottili lay-
er di Silicon Oxynitride ossigenato (SiOx Ny :H), in forma microcristallina,
deposti tramite PECVD (P lasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)
su vetro presso l'università di Costanza. La forma microcristallina è una
distribuzione di agglomerati cristallini dell'ordine di grandezza di un mi-
crometro in una matrice di silicio amorfo, e attualmente le sue proprietà
ottiche ed elettroniche non sono ancora state studiate in maniera appro-
fondita. Nonostante ciò, è invece evidente che la fase microstallina non
presenta tanti difetti intrinseci come la forma amorfa e ne è quindi una val-
ida alternativa. In questa ottica, si è svolto uno studio sperimentale delle
proprietà ottiche di layers in forma microcristallina di SiOx Ny :H, quali la
misura del gap energetico. I risultati sperimentali, volti a trovare la dipen-
denza delle caratteristiche dai parametri di deposizione dei layers, hanno
mostrato una riduzione del gap energetico con la concentrazione di N2 O,
uno dei gas precursori utilizzati nella deposizione dei layers in camera di
processo. In conclusione si può dire che il μc−SiOx Ny :H ha le buone carat-
teristiche tipiche dei semiconduttori cristallini, che unite alla possibilità di
regolare il valore del gap energetico in base alle scelte in fase di deposizione,
gli conferisce buone prospettive per applicazioni in celle fotovoltaiche, come
emettitore in celle ad eterogiunzione.
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(Laurea)
Autore della tesi
Pozzi, Francesco
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
semiconduttori, fotovoltaico, silicio amorfo, silicon oxynitride, ottica
Data di discussione della Tesi
21 Marzo 2014
URI
Altri metadati
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(NON SPECIFICATO)
Autore della tesi
Pozzi, Francesco
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
semiconduttori, fotovoltaico, silicio amorfo, silicon oxynitride, ottica
Data di discussione della Tesi
21 Marzo 2014
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