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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2019

08.05.2019

Potential of zinc oxide nanowhiskers as antireflection coating in crystalline silicon solar cell for cost effectiveness

verfasst von: Jayasree Roy Sharma, Pritam Banerjee, Suchismita Mitra, Hemanta Ghosh, Sukanta Bose, Gourab Das, Sumita Mukhopadhyay

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2019

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Abstract

Antireflection coatings play an important role in enhancing the performance of crystalline silicon solar cells by increasing the light coupling into the active region of the devices. In this work we investigated the effects of seed layer thickness and growth time on the reflection properties of solution-grown zinc oxide nanowhiskers. Our results reveal the potential of zinc oxide nanowhiskers as antireflection coating in crystalline silicon solar cells as investigated herein. With this efficient antireflection coating, we have presented a hierarchical structure integrating zinc oxide nanowhisker arrays on silicon micropyramids for improving the energy conversion efficiency. This structure displays broadband reflection suppression in the 300–1200 nm range, with an integrated reflectance of 2.28%. A conversion efficiency of 13.3% was obtained, which is significantly high for large area (3″ × 3″) solar cell fabricated using zinc oxide nanowhiskers as the antireflection coating layer.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat S.L. Diedenhofen, G. Vecchi, R.E. Algra, A. Hartsuiker, O.L. Muskens, G. Immink, E. Bakkers, W.L. Vos, J.G. Rivas, Adv. Mater. 21(9), 973–978 (2009)CrossRef S.L. Diedenhofen, G. Vecchi, R.E. Algra, A. Hartsuiker, O.L. Muskens, G. Immink, E. Bakkers, W.L. Vos, J.G. Rivas, Adv. Mater. 21(9), 973–978 (2009)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J. Szlufcik, K. De Clercq, P. De Schepper, J. Poortmans, A. Buczkowski, J, Nijs, in Proceedings of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Amsterdam. (1994) pp. 1018–1021 J. Szlufcik, K. De Clercq, P. De Schepper, J. Poortmans, A. Buczkowski, J, Nijs, in Proceedings of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Amsterdam. (1994) pp. 1018–1021
4.
Zurück zum Zitat M. Cid, N. Stem, C. Brunetti, A.F. Beloto, C.A.S. Ramos, Surf. Coat. Technol. 106(2–3), 117–120 (1998)CrossRef M. Cid, N. Stem, C. Brunetti, A.F. Beloto, C.A.S. Ramos, Surf. Coat. Technol. 106(2–3), 117–120 (1998)CrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat Z. Chen, P. Sana, J. Salami, A. Rohatgi, IEEE Trans. Electron Dev. 40(6), 1161–1165 (1993)CrossRef Z. Chen, P. Sana, J. Salami, A. Rohatgi, IEEE Trans. Electron Dev. 40(6), 1161–1165 (1993)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat X. Li, J. Gao, L. Xue, Y. Han, Adv. Funct. Mater. 20(2), 259–265 (2010)CrossRef X. Li, J. Gao, L. Xue, Y. Han, Adv. Funct. Mater. 20(2), 259–265 (2010)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat H.K. Singh, P. Sharma, C.S. Solanki, Plasmonics. 9(6), 1409–1416 (2014)CrossRef H.K. Singh, P. Sharma, C.S. Solanki, Plasmonics. 9(6), 1409–1416 (2014)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Ghosh, S. Mitra, S. Dhar, A. Nandi, S. Majumdar, H. Saha, S.K. Datta, C. Banerjee, Plasmonics. 12(6), 1761–1772 (2017)CrossRef H. Ghosh, S. Mitra, S. Dhar, A. Nandi, S. Majumdar, H. Saha, S.K. Datta, C. Banerjee, Plasmonics. 12(6), 1761–1772 (2017)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Y.J. Lee, D.S. Ruby, D.W. Peters, B.B. McKenzie, J.W. Hsu, Nano Lett. 8(5), 1501–1505 (2008)CrossRef Y.J. Lee, D.S. Ruby, D.W. Peters, B.B. McKenzie, J.W. Hsu, Nano Lett. 8(5), 1501–1505 (2008)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat C.C. Chung, B.T. Tran, K.L. Lin, Y.T. Ho, H.W. Yu, N.H. Quan, E.Y. Chang, Nano Res. Lett. 9(1), 338 (2014)CrossRef C.C. Chung, B.T. Tran, K.L. Lin, Y.T. Ho, H.W. Yu, N.H. Quan, E.Y. Chang, Nano Res. Lett. 9(1), 338 (2014)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Y. Song, M. Zheng, L. Ma, W. Shen, J. Nanosci. Nanotechnol. 10(1), 426–432 (2010)CrossRef Y. Song, M. Zheng, L. Ma, W. Shen, J. Nanosci. Nanotechnol. 10(1), 426–432 (2010)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat T.H. Ghong, Y.D. Kim, E. Ahn, E. Yoon, S.J. An, G.-C. Yi, Appl. Surf. Sci. 255(3), 746–748 (2008)CrossRef T.H. Ghong, Y.D. Kim, E. Ahn, E. Yoon, S.J. An, G.-C. Yi, Appl. Surf. Sci. 255(3), 746–748 (2008)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat J.Y. Chen, K.W. Sun, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94(5), 930–934 (2010)CrossRef J.Y. Chen, K.W. Sun, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94(5), 930–934 (2010)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Y. Liu, A. Das, S. Xu, Z. Lin, C. Xu, Z.L. Wang, A. Rohatgi, C.P. Wong, Adv. Energy Mater. 2(1), 47–51 (2012)CrossRef Y. Liu, A. Das, S. Xu, Z. Lin, C. Xu, Z.L. Wang, A. Rohatgi, C.P. Wong, Adv. Energy Mater. 2(1), 47–51 (2012)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat X. Yu, D. Wang, D. Lei, G. Li, D. Yang, Nanoscale Res. Lett. 7(1), 306 (2012)CrossRef X. Yu, D. Wang, D. Lei, G. Li, D. Yang, Nanoscale Res. Lett. 7(1), 306 (2012)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat P. Aurang, O. Demircioglu, F. Es, R. Turan, H.E. Unalan, J. Am. Ceram. Soc. 96(4), 1253–1257 (2013)CrossRef P. Aurang, O. Demircioglu, F. Es, R. Turan, H.E. Unalan, J. Am. Ceram. Soc. 96(4), 1253–1257 (2013)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat L. Vayssieres, Growth of arrayed nanorods and nanowires of ZnO from aqueous solutions. Adv. Mater. 15, 464–466 (2003)CrossRef L. Vayssieres, Growth of arrayed nanorods and nanowires of ZnO from aqueous solutions. Adv. Mater. 15, 464–466 (2003)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat L. Vayssieres, K. Keis, A. Hagfeldt, S.-E. Lindquist, Three-dimensional array of highly oriented crystalline ZnO microtubes. Chem. Mater. 13, 4395–4398 (2001)CrossRef L. Vayssieres, K. Keis, A. Hagfeldt, S.-E. Lindquist, Three-dimensional array of highly oriented crystalline ZnO microtubes. Chem. Mater. 13, 4395–4398 (2001)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat A. Sugunan, H. Warad, M. Boman, J. Dutta, Zinc oxide nanowires in chemical bath on seeded substrates: role of hexamine. J. Sol-Gel. Sci. Technol. 39, 49–56 (2006)CrossRef A. Sugunan, H. Warad, M. Boman, J. Dutta, Zinc oxide nanowires in chemical bath on seeded substrates: role of hexamine. J. Sol-Gel. Sci. Technol. 39, 49–56 (2006)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S. Xu, Z. Wang, One-dimensional ZnO nanostructures: solution growth and functional properties. Nano Res. 4, 1013–1098 (2011)CrossRef S. Xu, Z. Wang, One-dimensional ZnO nanostructures: solution growth and functional properties. Nano Res. 4, 1013–1098 (2011)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat A. Zainelabdin, S. Zaman, G. Amin, O. Nur, M. Willander, Deposition of well-aligned ZnO nanorods at 50 °C on metal, semiconducting polymer, and copper oxides substrates and their structural and optical properties. Cryst. Growth Des. 10, 3250–3256 (2010)CrossRef A. Zainelabdin, S. Zaman, G. Amin, O. Nur, M. Willander, Deposition of well-aligned ZnO nanorods at 50 °C on metal, semiconducting polymer, and copper oxides substrates and their structural and optical properties. Cryst. Growth Des. 10, 3250–3256 (2010)CrossRef
Metadaten
Titel
Potential of zinc oxide nanowhiskers as antireflection coating in crystalline silicon solar cell for cost effectiveness
verfasst von
Jayasree Roy Sharma
Pritam Banerjee
Suchismita Mitra
Hemanta Ghosh
Sukanta Bose
Gourab Das
Sumita Mukhopadhyay
Publikationsdatum
08.05.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01443-5

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