在等离子体处理中用二氧化碳气体处理硅给制造太阳能电池的关键步骤带来了简化和控制。在氧化硅上沉积硅晶片的简单工艺可用于等离子体处理。用二氧化碳气体处理硅可以简化和控制制造太阳能电池的关键步骤。
用于沉积简单工艺的氧化硅上的硅晶片可以是制备硅基太阳能电池的巨大进步。考斯特的研究人员在充满二氧化碳气体的房间里使用了一种叫做等离子体处理的方法。
元素硅是大约90%的太阳能电池生产的优选材料。当硅掺杂了选定的杂质时，来自阳光的能量可以将电子踢成电流。
然而，KAUST的一位博士Areej Alzahrani认为，在硅的暴露表面上出现了一个技术挑战，他将学生描述为一个“悬空键”问题。她解释说，表面键合在一起的硅原子的可用性降低，这为光能喷射出的电子留下了空间，可以与留下的电子留下的带正电荷的“空穴”复合。
这个问题可以通过在称为钝化的化学过程中用于形成电接触的表面区域上形成一层氧化硅来解决。实现这个目标有几种方法，但都有困难和局限性。他们还引入了额外的昂贵的制造步骤。Alzahrani说，“现有方法的问题使我们面临寻找更简单、更实用的方法的挑战。”
解决方案包括将硅暴露在等离子体(一种低温电离气体)中的二氧化碳中。如太阳能电池结构所要求的，这允许氧化硅的可控沉积，然后覆盖另一个硅层。在同一室内完成这两个步骤可以显著降低生产成本。Alzahrani总结道：“这个简单明了的过程可能对太阳能电池行业非常有用。”
她指出，该团队感到惊讶的是，这种方法实现了对具有所需微结构的超薄氧化硅层沉积的控制。它还在高温下产生更稳定的氧化膜，这克服了现有方法的另一个问题。测试表明，该程序允许高电压和低电阻，这是有效性能所必需的。
现在，该团队已经展示了其基本技术，并计划继续开发其商业潜力。研究小组负责人Stefaan De Wolf表示，“第一步是将这一过程集成到一个完整的工作太阳能电池中，同时也探索一种改进的光捕获设计。”
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