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Sviluppo di nuovi materiali per incrementare il valore di efficienza del dispositivo a multigiunzione: studi preliminari sull’utilizzo di SiGeSn

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Sviluppo di nuovi materiali per incrementare il valore di efficienza del dispositivo a multigiunzione: studi preliminari sull’utilizzo di SiGeSn

Nel presente rapporto è riportata un’analisi bibliografica sulla realizzazione del ternario SiGeSn ed i risultati preliminari di alcune prove sperimentali che RSE ha eseguito per verificare se le attuali sorgenti gassose, IBUGe e Si2H6, utilizzate per crescere il SiGe con la tecnica MOCVD possono essere utilizzate anche per crescere il SiGeSn.

Nell’ambito dello sviluppo dei dispositivi a multigiunzione ad alta efficienza, RSE ha avviato uno studio per la realizzazione di dispositivi a quadrupla giunzione basati sulla combinazione dei composti III-V della tavola periodica con i composti del gruppo IV. Calcoli teorici mostrano che aggiungendo al dispositivo standard a tre giunzioni InGaP/InGaAs/Ge una sotto cella con energy gap di 1 eV posizionata tra la cella centrale di InGaAs e quella inferiore di Ge si potrebbe realizzare un dispositivo quasi ottimale a quattro giunzioni con efficienza di conversione superiore al 45%. Il ternario SiGeSn ha suscitato estremo interesse presso la comunità fotovoltaica proprio perché si può produrre in una composizione che permette di ottenere un valore di energy gap (ovvero la soglia energetica di assorbimento della luce) intermedio fra quello dell’ InGaAs e del Ge ed è possibile depositarlo al match reticolare con il Ge o il GaAs. Nel presente rapporto sono riportati i risultati di un’analisi bibliografica condotta per reperire le informazioni disponibili in letteratura sulla realizzazione del ternario SiGeSn edi risultati preliminari di alcune prove sperimentali che RSE ha eseguito per verificare se le attuali sorgenti gassose, IBUGe e Si2H6, utilizzate per crescere il SiGe con la tecnica MOCVD possono essere utilizzate anche per crescere il SiGeSn.

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