Yüksek verimli ince film güneş hücresi uygulamaları için GaAs epikatmanların si alttaş üzerine büyütülmesi

Günümüzde GaAs alttaşların tekrar tekrar kullanımına izin veren epitaksiyel film kaldırma (EFK) yöntemine dayalı GaAs tabanlı III-V grubu yarıiletken güneş hücresi teknolojisi fotovoltaik alanında oldukça dikkat çekmektedir. Bu hücre teknolojisi yüksek verimli III-V grubu hücrelerin üretim maliyetini asgari seviyeye indirirken, esnekliği ve hafifliğinin getirdiği işlevsellikler sayesinde birçok pratik uygulama alanında geniş bir kullanım ve yaygınlaşma potansiyeli sunmaktadır. Bu tez çalışmasında GaAs tabanlı III-V grubu esnek ince film güneş hücrelerinin maliyetini çok daha düşük seviyelere çekebilmek için bu hücre teknolojisinin pahalı GaAs alttaş yerine ucuz ve gelişmiş Si alttaşlar üzerinden geliştirilmesi amaçlanmıştır. Si üzerine kaliteli heteroepitaksiyel büyütme yapabilmek için 3 farklı yapıda kusur azaltıcı tampon katmanlar tasarlanmıştır. Bunlar; kuantum nokta, gergin katmanlı süperörgü ve termal döngüde farklı büyütme sıcaklılarında büyütülmüş GaAs yaklaşımlarıdır. Tasarlanan esnek ince film GaAs güneş hücreleri yapıları bu tampon katmanlar kullanılarak Si alttaşlar üzerine moleküler demet epitaksiyel büyütme sistemi kullanılarak büyütülmüştür. Tampon tabakaların ve güneş hücrelerinin optiksel ve yapısal karakterizasyonları film kaldırma işlemi öncesi ve sonrasında yapılarak aktif hücre epikatman filmlerin kalite ve kusur yoğunluğu analizleri yapılmıştır. EFK yöntemiyle esnek ince film GaAs güneş hücrelerinin ilk defa Si alttaşlar üzerinden fabrikasyonu yapılmış ve test edilmiştir.