Протокристаллическая фаза — это особая фаза , возникающая во время роста кристалла , которая переходит в микрокристаллическую форму. Этот термин обычно ассоциируется с кремниевыми пленками в оптических приложениях, таких как солнечные элементы . [1]
Аморфный кремний (a-Si) является популярным материалом для солнечных элементов из-за его низкой стоимости и простоты производства. Благодаря его неупорядоченной структуре ( хвост Урбаха ), его поглощение распространяется на энергии ниже запрещенной зоны, что приводит к широкому спектральному отклику; однако, он имеет относительно низкую эффективность солнечного элемента . Протокристаллический кремний (pc-Si:H) также имеет относительно низкое поглощение вблизи запрещенной зоны из-за его более упорядоченной кристаллической структуры. Таким образом, протокристаллический и аморфный кремний могут быть объединены в тандемном солнечном элементе, где верхний тонкий слой a-Si:H поглощает коротковолновый свет, тогда как нижележащий протокристаллический слой кремния поглощает более длинные волны [2]