Self-patterned nanoparticle layers for vertical interconnects: Application in tandem solar cells

Nano Letters

Volumn 14, Issue 9, 2014, Pages 5085-5091

  Niesen, Bjoern ^a   Blondiaux, Nicolas ^b   Boccard, Mathieu ^a   Stuckelberger, Michael ^a   Pugin, Raphaël ^b   Scolan, Emmanuel ^b   Meillaud, Fanny ^a   Haug, Franz Josef ^a   Hessler Wyser, Aïcha ^a   Ballif, Christophe ^a,b  

^a EPFL   (Switzerland)

^b CSEM   (Switzerland)

Author keywords

dewetting; micromorph; multijunction; Photovoltaics; planarization; self assembly

Indexed keywords

NANOPARTICLES; REFRACTIVE INDEX; SELF ASSEMBLY; SILICON OXIDES; THIN FILMS;

DE-WETTING; MICROMORPH; MULTIJUNCTION; PHOTOVOLTAICS; PLANARIZATION;

SOLAR CELLS;

EID: 84914163612     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl501774u     Document Type: Article

References (56)

1. Lim, J.; Bae, W. K.; Kwak, J.; Lee, S.; Lee, C.; Char, K. Opt. Mater. Express 2012, 2, 594-628
2. Üpping, J.; Bielawny, A.; Wehrspohn, R. B.; Beckers, T.; Carius, R.; Rau, U.; Fahr, S.; Rockstuhl, C.; Lederer, F.; Kroll, M.; Pertsch, T.; Steidl, L.; Zentel, R. Adv. Mater. 2011, 23, 3896-3900
3. Niesen, B.; Rand, B. P. Adv. Mater. 2014, 26, 1446-1449
4. You, J.; Chen, C.-C.; Dou, L.; Murase, S.; Duan, H.-S.; Hawks, S. A.; Xu, T.; Son, H. J.; Yu, L.; Li, G.; Yang, Y. Adv. Mater. 2012, 24, 5267-5272
5. Battaglia, C.; Hsu, C.-M.; Söderström, K.; Escarré, J.; Haug, F.-J.; Charrière, M.; Boccard, M.; Despeisse, M.; Alexander, D. T. L.; Cantoni, M.; Cui, Y.; Ballif, C. ACS Nano 2012, 6, 2790-2797
6. Atwater, H. A.; Polman, A. Nat. Mater. 2010, 9, 205-213
7. Niesen, B.; Rand, B. P.; Van Dorpe, P.; Cheyns, D.; Tong, L.; Dmitriev, A.; Heremans, P. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 145-150
8. Hetsch, F.; Zhao, N.; Kershaw, S. V.; Rogach, A. L. Mater. Today 2013, 16, 312-325
9. Basch, A.; Beck, F. J.; Söderström, T.; Varlamov, S.; Catchpole, K. R. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 243903
10. Malaquin, L.; Kraus, T.; Schmid, H.; Delamarche, E.; Wolf, H. Langmuir 2007, 23, 11513-11521
11. Yang, H.; Jiang, P. Langmuir 2010, 26, 13173-13182
12. Kinge, S.; Crego-Calama, M.; Reinhoudt, D. N. ChemPhysChem 2008, 9, 20-42
13. Bardosova, M.; Pemble, M. E.; Povey, I. M.; Tredgold, R. H. Adv. Mater. 2010, 22, 3104-3124
14. Yang, S.-M.; Jang, S. G.; Choi, D.-G.; Kim, S.; Yu, H. K. Small 2006, 2, 458-475
15. Deegan, R. D. Phys. Rev. E 2000, 61, 475-485
16. Stannard, A. J. Phys. Condens. Matter 2011, 23, 083001
17. Lawrence, J.; Pham, J. T.; Lee, D. Y.; Liu, Y.; Crosby, A. J.; Emrick, T. ACS Nano 2014, 8, 1173-1179
18. Cheng, W.; Park, N.; Walter, M. T.; Hartman, M. R.; Luo, D. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 682-690
19. Li, F.; Josephson, D. P.; Stein, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 360-388
20. Ng, E. C. H.; Chin, K. M.; Wong, C. C. Langmuir 2011, 27, 2244-2249
21. Kraus, T.; Malaquin, L.; Schmid, H.; Riess, W.; Spencer, N. D.; Wolf, H. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 570-576
22. Kim, M. R.; Im, S. H.; Kim, Y.-S.; Cho, K. Y. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5700-5705
23. Gao, J.; Pei, K.; Sun, T.; Wang, Y.; Zhang, L.; Peng, W.; Lin, Q.; Giersig, M.; Kempa, K.; Ren, Z.; Wang, Y. Small 2013, 9, 733-737
24. Weste, N.; Harris, D. CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective; Addison-Wesley Publishing Company: Boston, MA, 2010.
25. Someya, T.; Sekitani, T.; Iba, S.; Kato, Y.; Kawaguchi, H.; Sakurai, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 9966-9970
26. Green, M. A.; Basore, P. A.; Chang, N.; Clugston, D.; Egan, R.; Evans, R.; Hogg, D.; Jarnason, S.; Keevers, M.; Lasswell, P.; OSullivan, J.; Schubert, U.; Turner, A.; Wenham, S. R.; Young, T. Sol. Energy 2004, 77, 857-863
27. Steudel, S.; Myny, K.; Schols, S.; Vicca, P.; Smout, S.; Tripathi, A.; van der Putten, B.; van der Steen, J.-L.; van Neer, M.; Schütze, F.; Hild, O. R.; van Veenendaal, E.; van Lieshout, P.; van Mil, M.; Genoe, J.; Gelinck, G.; Heremans, P. Org. Electron. 2012, 13, 1729-1735
28. Law, D. C.; King, R. R.; Yoon, H.; Archer, M. J.; Boca, A.; Fetzer, C. M.; Mesropian, S.; Isshiki, T.; Haddad, M.; Edmondson, K. M.; Bhusari, D.; Yen, J.; Sherif, R. A.; Atwater, H. A.; Karam, N. H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 1314-1318
29. Guha, S.; Yang, J.; Yan, B. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 119, 1-11
30. Meillaud, F.; Billet, A.; Battaglia, C.; Boccard, M.; Bugnon, G.; Cuony, P.; Charriere, M.; Despeisse, M.; Ding, L.; Escarre-palou, J.; Hanni, S.; Lofgren, L.; Nicolay, S.; Parascandolo, G.; Stuckelberger, M. E.; Ballif, C. IEEE J. Photovolt. 2012, 2, 236-240
31. Matsui, T.; Sai, H.; Saito, K.; Kondo, M. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2013, 21, 1363-1369
32. Shah, A. Thin-film silicon solar cells; EPFL Press: Lausanne, 2010.
33. Kirner, S.; Calnan, S.; Gabriel, O.; Neubert, S.; Zelt, M.; Stannowski, B.; Rech, B.; Schlatmann, R. Phys. Status Solidi C 2012, 9, 2145-2148
34. Bugnon, G.; Söderström, T.; Nicolay, S.; Ding, L.; Despeisse, M.; Hedler, A.; Eberhardt, J.; Wachtendorf, C.; Ballif, C. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 2161-2166
35. Veneri, P. D.; Mercaldo, L. V.; Usatii, I. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2013, 21, 148-155
36. Cuony, P.; Alexander, D. T. L.; Perez-Wurfl, I.; Despeisse, M.; Bugnon, G.; Boccard, M.; Söderström, T.; Hessler-Wyser, A.; Hébert, C.; Ballif, C. Adv. Mater. 2012, 24, 1182-1186
37. Lambertz, A.; Smirnov, V.; Merdzhanova, T.; Ding, K.; Haas, S.; Jost, G.; Schropp, R. E. I.; Finger, F.; Rau, U. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 119, 134-143
38. Boccard, M.; Battaglia, C.; Blondiaux, N.; Pugin, R.; Despeisse, M.; Ballif, C. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 119, 12-17
39. Sai, H.; Jia, H.; Kondo, M. J. Appl. Phys. 2010, 108, 044505
40. Paetzold, U. W.; Zhang, W.; Prömpers, M.; Kirchhoff, J.; Merdzhanova, T.; Michard, S.; Carius, R.; Gordijn, A.; Meier, M. Mater. Sci. Eng., B 2013, 178, 617-622
41. Boccard, M.; Battaglia, C.; Hänni, S.; Söderström, K.; Escarré, J.; Nicolay, S.; Meillaud, F.; Despeisse, M.; Ballif, C. Nano Lett. 2012, 12, 1344-1348
42. Bohren, C. F.; Huffman, D. R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles; Wiley: New York, 1983.
43. Choy, T. C. Effective Medium Theory: Principles and Applications; Oxford University Press: New York, 1999.
44. Faÿ, S.; Steinhauser, J.; Oliveira, N.; Vallat-Sauvain, E.; Ballif, C. Thin Solid Films 2007, 515, 8558-8561
45. Geoghegan, M.; Krausch, G. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 261-302
46. Bonn, D.; Eggers, J.; Indekeu, J.; Meunier, J.; Rolley, E. Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 739-805
47. Forsberg, P. S. H.; Priest, C.; Brinkmann, M.; Sedev, R.; Ralston, J. Langmuir 2009, 26, 860-865
48. Stuckelberger, M.; Despeisse, M.; Bugnon, G.; Schüttauf, J.-W.; Haug, F.-J.; Ballif, C. J. Appl. Phys. 2013, 114, 154509
49. IEC (International Electrotechnical Commission). IEC 60904-3 Ed. 2: Photovoltaic devices-Part3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solardevices with reference spectral irradiance data; IEC: Geneva, 2006.
50. Fahr, S.; Rockstuhl, C.; Lederer, F. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 121105
51. Feltrin, A.; Meguro, T.; Ichikawa, M.; Sezaki, F.; Yamamoto, K. J. Photon. Energy 2011, 1, 017003
52. OBrien, P. G.; Yang, Y.; Chutinan, A.; Mahtani, P.; Leong, K.; Puzzo, D. P.; Bonifacio, L. D.; Lin, C.-W.; Ozin, G. A.; Kherani, N. P. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 102, 173-183
53. Bugnon, G.; Parascandolo, G.; Söderström, T.; Cuony, P.; Despeisse, M.; Hänni, S.; Holovský, J.; Meillaud, F.; Ballif, C. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3665-3671
54. Nakajima, A.; Ichikawa, M.; Sawada, T.; Yoshimi, M.; Yamamoto, K. Jpn. J. Appl. Phys. 2004, 43, 7296-7302
55. Bonnet-Eymard, M.; Boccard, M.; Bugnon, G.; Sculati-Meillaud, F.; Despeisse, M.; Ballif, C. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 117, 120-125
56. Merten, J.; Asensi, J. M.; Voz, C.; Shah, A. V.; Platz, R.; Andreu, J. IEEE Trans. Electron Devices 1998, 45, 423-429