Реєстраційний номер
0218U006012,
0117U004455
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Тонкоплівкові напівпровідникові матеріали для фоточутливих елементів сонячних батарей
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Ятчишин Йосип Йосипович,
Дата реєстрації
06-03-2018
Організація виконавець
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис етапу
Об'єкт дослідження - хімічні системи з комплексом функціональних властивостей; хімічні процеси і фізичні явища, які супроводжують гідрохімічний синтез тонких напівпровідникових плівок ZnS і ZnSe, визначають їхній склад, структурні, морфологічні, оптичні властивості; створення плівкових структур на аморфних і кристалічних підкладках, їх оптичні, електрофізичні та фотоелектричні властивості. Мета роботи - розроблення теоретичних і практичних основ технологічно простого, малозатратного, гнучкого в керуванні процесу синтезу тонких плівок ZnS і ZnSe для виробництва тонкоплівкових фоточутливих елементів сонячних батарей. Методи дослідження - напівемпіричний метод сходження реакційної системи до мінімуму енергії при квантово-хімічному моделюванні у середовищі "MOPAC 2012"; метод хімічного осадження з водних розчинів для синтезу тонких плівок ZnS і ZnSe та структур на їх основі; рентгенівську дифракцію для дослідження структури плівок, оптичну та рентгенофлуорисцентну спектроскопію для визначення оптичних характтеристик і елементного складу; скануючу електронну та атомно-силову мікроскопію для вивчення морфології поверхні, профілометрію та інверсійну вольтамперометрію для дослідження товщини плівок, методи молекулярно-адсорбційного аналізу для проведення кінетичних досліджень. Обгрунтовано концентраційні межі вихідних речовин і діапазон значень рН за яких можливе осадження плівок сульфідів і селенідів цинку, без домішок побічних продуктів з використанням лігандів різної природи. Запропоновано для синтезу плівок ZnSe використати як халькогенізатор елементарний селен. Встановлено фазовий склад, морфологію поверхні, товщину, оптичні та структурні параметри отриманих покрить та показано, що природа комплексоутворюючого реагента впливає на властивості плівок ZnS і ZnSe. Визначено ефективні енергії активації процесів ХО плівок ZnS і ZnSe з використанням різних комплексоутворюючих реагентів. Вперше проведено квантово-хімічне моделювання проміжних стадій реакцій синтезу тонких плівок ZnS і ZnSe. Виготовлено експериментальні зразки тонких напівпровідникових плівок ZnS і ZnSe, а також структури тонкоплівкові структуриZnS/CdS, ZnS/HgS, ZnS/CuS, ZnS/Ag2S, ZnS/ZnO, ZnS/Si, ZnSe/ZnS, ZnSe/CdS, ZnSe/HgS, ZnSe/Ag2S.
Опис продукції
Плівки цинк сульфіду (ZnS) і цинк селеніду (ZnSe) належать до групи напівпровідників типу АІІBVI, які є основною складовою частиною фоточутливих елементів електронних пристроїв. Одержані плівки цинк сульфіду та цинк селеніду є однорідними, гладкими з шириною забороненої зони 3,6 еВ (для ZnS) і 2,65 еВ (для ZnS). Кристалічна структура плівок є кубічною.
Автори роботи
Гладь Роман Ігорович
Гумінілович Руслана Ростиславівна
Созанський Мартин Андрійович
Стаднік Віталій Євгенійович
Шаповал Павло Йосифович
Ятчишин Йосип Йосипович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
