Desenlenmiş Si alttaşlar üzerinden III-V grubu esnek güneş hücrelerinin geliştirilmesi

Bu çalışmada, geniş yasak enerji aralığına sahip GaInP üçlü yarıiletken bileşiği, örgü uyumlu GaAs alttaşların aksine Si alttaşlar üzerine moleküler demet epitaksi sistemi ile büyütülmüş ve esnek tabanlara aktarılarak aygıt haline getirilmiştir. Örgü uyumsuzluğu nedeniyle oluşabilecek kristal kusurların baskılanması için büyütme öncesinde Si alttaşlara düzenli ve düzensiz desenleme işlemi uygulanmıştır. Si alttaşlar, metal destekli kimyasal aşındırma yöntemi kullanılarak nanoküre litografisi ile düzenli ve AgNO3 kullanılarak da düzensiz olacak şekilde iki farklı yöntem ile desenlenmiştir. Desenlenen alttaşlar üzerine büyütülen tampon GaAs katmanının yan-kesit taramalı elektron mikroskobu görüntüleri incelendiğinde, dislokasyonların desenlenmemiş Si alttaşa göre oldukça azaldığı gözlemlenmiştir. Büyütülen tek eklem GaInP güneş hücre yapıları, epitaksiyel lift-off yöntemi ile esnek tabanlara aktarılan aygıt haline getirilmiş ve yapısal/elektro-optik yöntemler ile incelenmiştir. Desenlenmiş Si alttaşlar üzerine büyütülen GaAs tampon katmanının FWHM değeri ~180 arcsec, GaInP ise ~350 arcsec olarak ölçülmüştür. Epitaksiyel lift-off sonrasında esnek tabana aktarılan tek eklem GaInP güneş hücrelerinde, düzenli desenlemede %0,25 ve düzensiz desenlemede %0,39 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir. 4o miscut Si alttaş üzerinden geliştirilen hücrelerde ise %1,03 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir. Referans olması için GaAs alttaş üzerine büyütülen tek eklem GaInP güneş hücrelerinden ise %7,04 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir.