Streszczenie

Amorficzne uwodornione warstwy na bazie krzemu i węgla a-Si:C:H pełnią rolę warstw antyrefleksyjnych w ogniwach fotowoltaicznych. Warstwy o grubości rzędu 100 nm zostały osadzone niskotemperaturową techniką PECVD na podłożach z krzemu monokrystalicznego i multikrystalicznego. Analiza składu chemicznego metodą spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni FTIR potwierdza obecność dużej ilości wiązań wodorowych w strukturze warstw. Przyczepność warstw do obydwu typów podłoży określono na podstawie testów zarysowania. Odporność na zużycie wyznaczono w teście tribologicznym w styku kula Al2O3–tarcza?. Nałożenie warstwy a-Si:C:H obniża współczynnik tarcia do ok. 0,1 i zwiększa odporność na zużycie ok. 4 razy w stosunku do krzemu monokrystalicznego bez powłoki i w mniejszym stopniu w stosunku do krzemu multikrystalicznego.

Summary

The amorphous hydrogenated silicon–carbon (a-Si:C:H) layers have been applied as the antireflective coating (ARC) in solar cells. The layers of 100 nm thickness were obtained on multi-crystalline (multi Si) and mono-crystalline (mono-Si) silicon substrates by the PECVD method. Microscopic analyses (SEM) of a-Si:C:H on mono-Si confirm the homogeneity of the layer and the uniformity and flatness of their surfaces. The FTIR data indicate that the a-Si:C:H layers are hydrogen rich. Hydrogen present in the layers may have passive defects in multi-Si. The adherence of the layers to the both substrates was examined by a scratch test. The resistance to abrasion was determined in ball-on-disc tests. The wear resistance and friction coefficient of these layers are dependent on the geometrical structure of the silicon wafers surface.
The a-Si:C:H layers considerably increase (4 times) the wear resistance of the mono-crystalline silicon substrates and slightly the multi-crystalline silicon one. As they exhibit antiwear properties, they may also be applied as a protective layer for silicon solar cells.
  • Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza?, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
    • Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki, Akademia Górniczo-Hutnicza?, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
tribol-10-3_s_263_273.pdf (720.74 Kb)