Spektralni odziv solarne ćelije bazirane na nanokristaliničnom siliciju

Spektralni odziv solarne ćelije u najvećoj mjeri odreduju osobine aktivnog dijela ćelije. Za nano-kristale silicija je karakteristično da zbog malih dimnezija pokazuju drugačiju distribuciju elektronskih i vibracionih stanja od makroskopskog kristala a svojstva im u odredenoj mjeri ovise i o matrici u koju su uronjeni. U ovom radu su ispitivana optička svojstva samog materijala i spektralni odziv solarne ćelije koja je od njega napravljena. Pokazalo se da dodavanjem nano-kristala silicija promjera 2, 5- 8, 7 nm u matricu amorfnog silicija dolazi do povećanja širine optičkog procjepa, EG, cijelog materijala sa 1, 7 eV na 1, 9 - 2, 1 eV. Korištenjem relacija proizašlih iz teorije efektivnog medija, procijenjen je optički procjep nano-kristala koji je iznosio izmedju 1, 9 eV i 2, 2 eV. Povećanje širine optičkog procjepa nano-kristala u odnosu na makroskopski kristal (EG = 1, 1eV) se može objasniti kvantnim efektima povezanim sa malim dimenzijama kristala a koji odgovaraju pojmu kvantne točke. Solarne ćelije od mješavine amorfnog i nano-kristalnog silicija pokazuju “plavi pomak”spektralne osjetljivosti u odnosu na ćelije od čistog amorfnog materijala. Ovo pokazuje da nano-kristali aktivno sudjeluju u fotonaponskoj pretvorbi.