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Investigation of Co-Sputtered TA2O5-SIO2 Films and Nanostructured Layers for Anti-Reflection Coatings

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Investigation of Co-Sputtered TA2O5-SIO2 Films and Nanostructured Layers for Anti-Reflection Coatings

Deposizioni di Ta2O5 e SiO2 via co-sputtering ed evaporazione da fascio elettronico obliqua vengono sviluppate per ingegnerizzare l’indice di rifrazione, al fine di migliorare le prestazioni ottiche di rivestimenti anti-riflesso per celle solari a multi-giunzione per fotovoltaico a concentrazione.

Le celle solari a multi-giunzione per alte efficienze basate su semiconduttori III-V sono utilizzate nel fotovoltaico a concentrazione in ambito terrestre e necessitano di rivestimenti anti-riflesso (Anti-Reflection Coatings, ARCs) che permettano la trasmissione della luce in un ampio intervallo dello spettro luminoso e per alti angoli di incidenza. A tale scopo, in questo studio è stata sviluppata la deposizione di strati sottili di Ta2O5 e SiO2 mediante co-sputtering ed evaporazione da fascio elettronico in condizioni di campione obliquo (Glancing Angle Deposition, GLAD). I campioni sono stati caratterizzati combinando ellissometria e riflettività a raggi X (XRR). La tecnica del co-sputterati è stata applicata per depositare ossidi misti Ta2O5-SiO2 in diverse concentrazioni al fine di realizzare film sottili con indice di rifrazione modulabile nell’intervallo 1.5-2.2. La tecnica GLAD è invece stata applicata, contestualmente all’evaporazione da fascio elettronico, per nanostrutturare i singoli ossidi e ridurne l’indice di rifrazione efficace, aumentando anche la trasmissione della luce ad alti angoli di incidenza. Infine, gli strati sviluppati sono stati depositati come ARCs su celle solari a singola giunzione di InGaP, che costituisce la cella top del dispositivo a multi-giunzione. La misura della caratteristica corrente-tensione delle celle ha permesso di confrontare l’effetto delle diverse tecniche di deposizione sui parametri di cella.

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