Swissuniversities (https://www.swissuniversities.ch)

Jakub Holovský (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i)

96 352,35 CHF

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Photovoltaics and thin film electronics laboratory

Hlavním vědeckým výsledkem je nový model procesu světlem indukované degradace/procesu žíhání na Si:H/c-Si rozhraní uvádějící, že hydrogenový pohyb je výrazně spojený s nevratnými procesy v amorfním křemíku1. Za druhé, jak bylo shromážděno velké množství zajímavých experimentálních údajů ATR-FTIR, část z nich se použila v druhé publikaci určené jako referenční metodologický dokument této metody aplikované v křemíkové technologii heterogenního přechodu2. Problém ultratenkých pasivačních vrstev nám přinesl jev tenkovrstvého limitu ultratenkých vrstev. Toto téma jsme dále rozvinuli do další publikace ukazující jeho zajímavé konsekvence pro měřitelné vlastnosti grafenu3 a pro měření hustoty defektu povrchu4. [1] El Mhamdi, E. M.; Holovsky, J.; Demaurex, B.; Ballif, C.; De Wolf, S. Is Light-Induced Degradation of a-Si:H/c-Si Interfaces Reversible? Appl. Phys. Lett. 104, (2014) 252108. [2] Holovský, J.; De Wolf, S.; Jiříček, P.; Ballif, C. Attenuated Total Reflectance Fourier-Transform Infrared Spectroscopic Investigation of Silicon Heterojunction Solar Cells. Rev. Sci. Instrum., 86, (2015) 073108. [3] Holovský, J.; Nicolay, S.; De Wolf, S.; Ballif, C. Effect of the Thin-Film Limit on the Measurable Optical Properties of Graphene. Sci. Rep. 5 (2015) 15684. [4] Holovský, J.; Ballif, C. Thin-Film Limit Formalism Applied to Surface Defect Absorption, Opt. Express 22, (2014) 31466.

V tomto projektu jsme využili vlastnosti krystalických křemíkových plátků jako citlivou sondu ke studiu vlastností amorfních křemíkových (a-Si:H) filmů. Tyto filmy byly uloženy na povrchu plátků a našly uplatnění ve vysoce účinných solárních buňkách heterogenního přechodu. Rozšířili jsme standardní optické (FTIR) a elektronické (Sinton) charakterizační techniky k prokázání závad a mikrostruktury a-Si:H použitím vysoce kvalitních krystalických křemíkových substrátů. Detekováním elektronických vlastností objemového krystalického křemíku jsme mohli efektivně studovat jeho stav povrchu nebo jeho rozhraní s pasivační vrstvou a-Si:H. Tyto povrchy nebo rozhraní byly studovány nezávisle také infračervenou spektroskopií ve ztenčeném režimu celkové odrazivosti nazvaném ATR-FTIR. Tato technika byla také použita u studie stability amorfního křemíku při lehkém namáčení. Jako hlavní výsledek projektu jsme potvrdili úlohu mobilního hydrogenu v (meta-) stabilitě amorfního křemíku.