Diplomová práce se zabývá tvorbou amorfních křemíkových vrstev o tloušťce přibližně 1 mikrometr, jejich tepelným zpracováním pro přeměnu amorfní fáze na krystalickou a vyhodnocením vlivu odlišných depozičních technik na strukturu po tepelném zpracování. Práce se zabývá výzkumem mikrostrukturních a optických vlastností vrstev po tepelném zpracování ve srovnání s výchozí strukturou po depozici. Vrstvy se využívají zejména pro tenkovrstvé solární články II. a III. generace. V systému solárních článků plní zkoumané vrstvy funkci absorpční.
Annotation in English
The diploma work deals with the creation of amorphous silicon thin films (thickness approximately 1 ?m) and with the heat treatment of these films to achieve the microcrystalline structure. The work deals with the different kinds of methods of deposition and their influence on properties of thin films after heat treatment in the comparison with thin films after deposition. The aim of this work is to evaluate the influence of various methods on the structural and optical properties which are important because of the right function of the thin film which has absorbency. These films are used for solar cells II. and III. generation.
Diplomová práce se zabývá tvorbou amorfních křemíkových vrstev o tloušťce přibližně 1 mikrometr, jejich tepelným zpracováním pro přeměnu amorfní fáze na krystalickou a vyhodnocením vlivu odlišných depozičních technik na strukturu po tepelném zpracování. Práce se zabývá výzkumem mikrostrukturních a optických vlastností vrstev po tepelném zpracování ve srovnání s výchozí strukturou po depozici. Vrstvy se využívají zejména pro tenkovrstvé solární články II. a III. generace. V systému solárních článků plní zkoumané vrstvy funkci absorpční.
Annotation in English
The diploma work deals with the creation of amorphous silicon thin films (thickness approximately 1 ?m) and with the heat treatment of these films to achieve the microcrystalline structure. The work deals with the different kinds of methods of deposition and their influence on properties of thin films after heat treatment in the comparison with thin films after deposition. The aim of this work is to evaluate the influence of various methods on the structural and optical properties which are important because of the right function of the thin film which has absorbency. These films are used for solar cells II. and III. generation.
{Připravit sérii tenkých vrstev a-Si:H pomocí PECVD a sérii tenkých vrstev a-Si pomocí PVD oboje o tloušťce cca 1000 nm
{Vrstvy nechat izotermicky rekrystalizovat při teplotách 590\st{
C, 600\st{C a 610\st{C ve vakuu při současném měření podílu krystalické fáze pomocí rtg difrakce
{Vyhodnotit průběh rekrystalizace vrstev sestrojením závislosti objemu krystalické fáze na době tepelné expozice
{Vyšetřit optické vlastnosti (UV Vis spektroskopie, spektroskopická elipsometrie, FTIR spektroskopie) a mikrostrukturu (rtg difrakce, Ramanova spektroskopie) vrstev v původním a v konečném stavu
{Vyhodnotit experimentální údaje, porovnat získané fyzikální vlastnosti vrstev pro různé technologie (CVD a PVD) a navrhnout doporučení pro další experimenty
{Diskuse výsledků
{Závěr
\end {arab}
Research Plan
\begin {arab}
{Připravit sérii tenkých vrstev a-Si:H pomocí PECVD a sérii tenkých vrstev a-Si pomocí PVD oboje o tloušťce cca 1000 nm
{Vrstvy nechat izotermicky rekrystalizovat při teplotách 590\st{
C, 600\st{C a 610\st{C ve vakuu při současném měření podílu krystalické fáze pomocí rtg difrakce
{Vyhodnotit průběh rekrystalizace vrstev sestrojením závislosti objemu krystalické fáze na době tepelné expozice
{Vyšetřit optické vlastnosti (UV Vis spektroskopie, spektroskopická elipsometrie, FTIR spektroskopie) a mikrostrukturu (rtg difrakce, Ramanova spektroskopie) vrstev v původním a v konečném stavu
{Vyhodnotit experimentální údaje, porovnat získané fyzikální vlastnosti vrstev pro různé technologie (CVD a PVD) a navrhnout doporučení pro další experimenty
{Diskuse výsledků
{Závěr
\end {arab}
Recommended resources
\begin {tecky}
{Shah, A. V. et al.: Thin film silicon solar cell technology. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2004; 12:113-142 (DOI: 10.1002/pip.533)
{Westra, J. M.; Vavruňková, V.; Šutta, P.; Van Swaaij, R. A. C. M. M.; Zeman, M.: Formation of thin-film crystalline silicon on glass observed by in-situ XRD. Energy Procedia, 2010, roč. 2, č. 1, s. 235-241. ISSN: 1876-6102
{Netrvalová, M.; Prušáková, L.; Müllerová, J.; Šutta, P.: Optical properties of amorphous hydrogenised and microcrystalline silicon films prepared by Plasma enhanced chemical vapor deposition and re-crystallized at high temperature. In Fourth international conference on optical, optoelectronic and photonic materials and applications. Budapest: ICOOPMA, 2010. A-0177
{Westra, J. M.; Sutta, P.; Sontheimer, T.; Vavruňková, V.; Gall, S.; Swaaij, RACMM Van & Zeman, M.: Crystallization process of amorphous silicon films on glass monitored by in-situ XRD. In s.n. (Ed.), Proceedings 24th European photovoltaic solar energy conference and exhibition (pp. 2490-2493). Hamburg, Germany, 2009
\end {tecky}
Recommended resources
\begin {tecky}
{Shah, A. V. et al.: Thin film silicon solar cell technology. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2004; 12:113-142 (DOI: 10.1002/pip.533)
{Westra, J. M.; Vavruňková, V.; Šutta, P.; Van Swaaij, R. A. C. M. M.; Zeman, M.: Formation of thin-film crystalline silicon on glass observed by in-situ XRD. Energy Procedia, 2010, roč. 2, č. 1, s. 235-241. ISSN: 1876-6102
{Netrvalová, M.; Prušáková, L.; Müllerová, J.; Šutta, P.: Optical properties of amorphous hydrogenised and microcrystalline silicon films prepared by Plasma enhanced chemical vapor deposition and re-crystallized at high temperature. In Fourth international conference on optical, optoelectronic and photonic materials and applications. Budapest: ICOOPMA, 2010. A-0177
{Westra, J. M.; Sutta, P.; Sontheimer, T.; Vavruňková, V.; Gall, S.; Swaaij, RACMM Van & Zeman, M.: Crystallization process of amorphous silicon films on glass monitored by in-situ XRD. In s.n. (Ed.), Proceedings 24th European photovoltaic solar energy conference and exhibition (pp. 2490-2493). Hamburg, Germany, 2009
\end {tecky}
Enclosed appendices
-
Appendices bound in thesis
illustrations, graphs, schemes, tables
Taken from the library
Yes
Full text of the thesis
Thesis defence evaluation
Excellent
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Ing. Pavel Calta, Ph.D. - oponent
\begin {arab}
{Zkuste podrobněji popsat optickou a elektrickou šířku zakázaného pásu polovodičů.
{Popište zásadní rozdíly použitých PVD a CVD metod depozic.