Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0210U005773, 0110U006229 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження властивостей і домішкового складу кремнію та деградації його характеристик під впливом радіації. Оптимізація технології вирощування кристалів для отримання фотоперетворювачів з підвищеними експлуатаційними характеристиками. Назва етапу роботи Керівник роботи Хируненко Людмила Іванівна, Дата реєстрації 06-01-2011 Організація виконавець Інститут фізики НАН України Опис етапу Об'єктом дослідження є монокристалічний кремній з високим вмістом кисню і бору, який зазвичай використовується для виробництва сонячних фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), фотодіоди. Метою роботи є вивчення індукованих світлом реакцій за участю кисню, кисневих димерів і бору в монокристалічному кремнії і ФЕП виготовлених на його основі. Однією з основних проблем сучасної фотовольтаїки, 93% якої базується на моно-, полі- і мультикремнії, є низький коефіцієнт корисної дії. В промислових зразках його величина не перевищує 15% і вже в перші декілька годин роботи ФЕП, виготовленs на основі Si легованого бором втрачають 10% своєї ефективності. Вважається, що деградація викликана утворенням потужного рекомбінаційного дефекту в результаті реакції, яка відбувається в ФЕП під дією світла. Але до теперішнього часу природа дефекту однозначно не встановлена і, відповідно, не розроблено методів пригнічення деградації. Для вирішення цієї задачі потрібне доскональне розуміння можливих реакцій між дефектами, які можуть відбуватися в технології виготовлення ФЕП, а також які стимулюваться світлом в процесі їх експлуатації. В роботі проведено дослідження ролі бору і кисню, які є основними домішками в кремнії, що використовується в фотовольтаїці, в процесах дефектоутворення, які відбуваються під дією світла близького по спектральному складу до сонячного випромінювання. Дослідження проводились за допомогою спектроскопії локальних коливних мод, яка є однією з самих потужних методик в ідентифікації дефектів, з використанням Фур'є спектрометру IFS-113v. В зразках кремнію, що використовується для виготовлення ФЕП, після освітлення світлом з потужністю 70-100 мВт/см2 в умовах протікання через зразок слабких струмів (4-20 мкА/см2) виявлено нову смугу поглинання з максимумом біля 1026 см-1. Дослідження зразків з різним вмістом бору і кисню показали, що концентрація дефектів, яким відповідає виявлена смуга, залежить від вмісту цих домішок в зразках. Це свідчить що і кисень, і бор входять до складу дефекту. Показано, що інтенсивність виявленої смуги зростає при збільшенні часу освітлення. Виявлено, що дефект може виникати також після термічних обробок кремнію без освітлення при прикладених до зразка слабких струмів (4 - 200 мкА). Зроблено припущення, що утворення дефекту відбувається внаслідок рекомбінаційно прискореної дифузії кисню (кисневих димерів) і утворюється через проміжні метастабільні стани. Передбачається, що виявлений центр є одним з дефектів, які приводять до деградації параметрів ФЕП в перші години їх експлуатації. В подальшому отримані дані будуть використані для розробки методів зниження ефективності утворення виявленого дефекту і, відповідно, пригнічення його впливу на параметри ФЕП. Показано, що легування азотом кремнію призводить до зменшення прогину пластин після порізки і збільшенню ширини приповерхневої бездефектної зони поблизу p-n переходу.Виявлено, що ефективний коефіцієнт розподілу олова в кремнії в залежності від швидкості витягування монокристалу при вирощуванні може змінюватися від 0.0167 до 0.0233, що приводить до неоднорідності його розподілу по довжині зливку.На основі досліджуємого кремнію виготовлено фотодіоди. Показано, що вихідні параметри фотодіодів відповідають стандартним характеристикам. Проведено виміри часу життя неосновних носіїв струму і напруги холостого ходу і дії на них світла, які показали ефект деградації цих параметрів на протязі перших 3-4 години освітлення. Результати роботи можуть бути використані при розробці методів керованого впливу на реакції між домішками і при розробці технології виготовлення приладів з заданими параметрами. Опис продукції Стрімке зростання потреб в енергії, виснаження легко досяжних природних ресурсів, кліматичні зміни стимулюють у всьому світі пошук нових джерел енергії. Однією з важливих альтернатив є отримання електроенергії за допомогою сонячних фотоелектричних перетворювачів (ФЕП). Однією з основних проблем сучасної фотовольтаїки, яка базується на моно-, полі- і мультикремнії, є низький коефіцієнт корисної дії. В промислових зразках виготовлених на основі Si легованого бором його величина не перевищує 15% і вже в перші декілька годин роботи ФЕП вони втрачають 10% своєї ефективності. Вважається, що деградація викликана утворенням потужного рекомбінаційного дефекту в результаті реакції, яка відбувається в ФЕП під дією світла. Але до теперішнього часу однозначно не встановлено природу цього дефекту, а отримані дані носять суперечливий характер. Аналіз існуючих даних свідчить про те, що, скоріш за все, ми маємо справу з складним механізмом утворення і трансформації декількох дефектів. Нами було проведено дослідження рол Автори роботи Дуванський Андрій Володимирович Помозов Юрій Васильович Самочорних Сергій Володимирович Соснін Михайло Георгійович Хируненко Людмила Іванівна Яшник Віктор Іванович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити