Perpustakaan Digital ITB

ABSTRAK: Telah dideposisi lapisan tipis silikon mikrokristal ternidrogenasi (myuc-Si:H) dengan teknik VHF-PECVD (Very High Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) pada rf (radio frequency) 70 MHz. Sebagai cumber gas digunakan gas silan (SiH4) 10% dalam hidrogen (H2). Upaya deposisi lapisan tipis gc-Si:H dilakukan melalui tahapan-tahapan optimasi parameter deposisi, yang meliputi optimasi temperatur substrat dan daya rf. Dari optimasi temperatur substrat pada daya rf 10 Watt, diperoleh lapisan tipis silikon amorf terhidrogenasi (a-Si:H) dengan laju deposisi dan konduktivitas tertinggi pada temperatur substrat 270 derajat C. Lapisan tipis myu-Si:H diperoleh melalui optimasi daya rf pada temperatur substrat 270 derajat C, dengan laju deposisi dari 1,7 Aldetik sampai 2,72 Aldetik. Terbentuknya struktur mikrokristalin ditandai dengan adanya puncak-puncak difraksi spektrum XRD (X-ray Daction) pada sudut 2-theta sekitar 30 derajat dan 48 derajat masing-masing untuk orientasi kristal (111) dan (220), dengan ukuran butir kristalin antara 120-349 A. Informasi ini diperkuat dengan basil foto SEM (Scanning Electron Microscope) permukaan lapisan tipis myuc-Si:H tersebut, yang memperlihatkan kehadiran butiran-butiran mikrokristalin. Dari basil pengukuran konduktivitas diperoleh fotokonduktivitas tertinggi 7,14 x 10-4 S/cm untuk lapisan yang memiliki ukuran butir kristalin terbesar yakni lapisan tipis myuc-Si:H yang dideposisi pada daya rf 8 Watt. Hasil FTIR (Fourier Transform Infra-red) menunjukkan bahwa sifat absorpsi optik lapisan tipis myuc-Si:H Iebih rendah dibanding lapisan tipis a-Si:H, yang mengindikasikan bahwa secara kualitatif kandungan hidrogen lapisan tipis myuc-Si:H Iebih rendah dibanding lapisan tipis a-Si:H. Lapisan tipis myuc-Si:H selanjutnya diaplikasikan sebagai lapisan-i divais sel surya p-i-n dengan variasi ketebalan antara 2000-6000 A, dengan ketebalan lapisan-p dan lapisan-n masing-masing 150 A dan 250 A. Hasil pengukuran karakteristik arus-tegangan (I-V) di bawah penyinaran dengan intensitas 26 mW/cm2 menunjukkan bahwa nilai Voc (open-circuit voltage) dan Isc (short-circuit current) tertinggi masing-masing 0,56 V dan 4,62 mA/cm2, diperoleh dari sel surya dengan ketebalan lapisan-i 3000 A Sel surya tersebut memperlihatkan prosentase peningkatan efisiensi sekitar 2,23 % setelah disinari selama 180 menit. Karakteristik tersebut Iebih stabil dibanding sel surya berbasis a-Si:H, yang memperlihatkan prosentase penurunan efisiensi sekitar 33,15 % setelah disinari selama 150 menit pada intensitas 19 mW/cm2.