Různý barevný vjem křemíkových solárních článků je v současnosti dosahován změnou tloušťky povrchové dielektrické vrstvy na bázi SiNx v kombinaci z jednodušší strukturou morfologie přední strany článků. Tato koncepce má za následek až 30%-ní pokles konverzní účinnosti solárních článků (dle požadovaného barevného vjemu). Další nevýhodou jsou omezené možnosti z hlediska počtu výsledných "barev" článků. Předkládaný projekt řeší danou problematiku designu struktur a výroby barevných solárních článků s konverzní účinností nad 15% použitím specifické morfologie Si povrchů a multivrstvé dielektrické struktury s požadovaným optickým vjemem (maximálně 4 vrstvy na bázi SiOx a SiNx) s minimální optickou odrazivostí v celém zbytku využitelného spektrálního oboru solárních článků a maximalizací interní odrazivosti obou křemíkových rozhraní pro vysokou kvantovou účinnost v blízké infračervené oblasti optimalizací morfologie zadního křemíkového povrchu.

Popis anglicky
Various colour sensation of silicon solar cells is currently achieved by the surface dielectric thin film (SiNx) thickness tuning in combination with the front side surface morphology change. This concept results in up to 30 % decrease of the conversion efficiency of solar cells (value depends on the final cell "colour"). Limitations regarding the number of colour sensations is another disadvantage of this concept. Suggested project solves the problem of high efficiency colour solar cells by various design of front silicon surface morphology and the front dielectric multilayer structure (based on SiOx and SiNx) to achieve the desired colour "effect" together with very low optical reflection in the whole rest of the usable solar spectrum and efficient light scattering and light trapping in the near infrared region by maximation of the rear surface internal reflectance via rear surface morphology and structure optimization.

Klíčová slova
fotovoltaika, lřemíkové solární články, konverzní účinnost, solární spektrum, optická odrazivost, kvantová účinnost, antoreflektivní vícevrstvé struktury,

Klíčová slova anglicky
photovoltaic; silicon solar cells; conversion efficiency; solar spectrum; optical reflectance; quantum efficiency; antireflective and passivating multilayer structures; internal reflectance; light trapping and light confinement

FR-TI1/168

čeština

Poruba Aleš, Ing. - hlavní řešitel
Ohlídal Miloslav, prof. RNDr., CSc. - spoluřešitel

Ústav fyzikálního inženýrství
- odpovědné pracoviště (1.1.1989 - nezadáno)
Ústav fyzikálního inženýrství
- spolupříjemce (1.7.2009 - 31.12.2012)
Solartec s.r.o.
- příjemce (1.7.2009 - 31.12.2012)

OHLÍDAL, M.; MALINA, R.; PETRILAK, M.; GRÜNDLING, V.: Zařízení pro měření úhlového rozdělení intenzity elektromagnetického záření rozptýleného na površích pevných těles v infračervené a viditelné oblasti spektra. URL: http://physics.fme.vutbr.cz/ufi.php?Id=1855. (Funkční vzorek)
Detail

MALINA, R.; PETRILAK, M.: Řídící jednotka Scatterometru II. (Funkční vzorek)
Detail

NÁDASKÝ, P.; KLUS, J.; OHLÍDAL, M. Měření úhlového rozdělení intenzity světla rozptýleného solárním článkem. Jemná mechanika a optika, 2014, roč. 59, č. 6-7, s. 165-168. ISSN: 0447-6441.
Detail

OHLÍDAL, M.; OHLÍDAL, I.; KLAPETEK, P.; NEČAS, D.; MAJUMDAR, A. Measurement of the thickness distribution and optical constants of non-uniform thin films. MEASUREMENT SCIENCE and TECHNOLOGY, 2011, vol. 22, no. 8, p. 1-7. ISSN: 0957-0233.
Detail

Odpovědnost: Poruba Aleš, Ing.