Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0224U032903, (0124U003607) , Науково-дослідна робота Назва роботи Плазмонне захоплення світла для високоефективних тонкоплівкових сонячних елементів Назва етапу роботи Розроблення та дослідження процесів формування Cu наночастинок, особливостей реалізації локального поверхневого плазмонного резонансу та cтворення сонячних елементів з плівками SiOx(Si, Me) та SixOyNz(Si, Me) для ефективного плазмонного та діелектричного захоплення світла. Керівник роботи Євтух Анатолій Антонович, д.ф.-м.н. Дата реєстрації 10-12-2024 Організація виконавець Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова Національної академії наук України Опис роботи Основною метою даного проекту є дослідження та розробка тонкоплівкових фотоелектричних перетворювачів з плазмонним захопленням світла сильнолегованими кремнієвими нанокристалами та нанокристалами металів і створення високоефективних і дешевих сонячних елементів. Основними оригінальними ідеями і характерними особливостями даного проекту є: 1) використання дешевих металевих нанокристалів Al і/або Cu замість традиційно використовуємих в плазмоніці Au і Ag, що є дуже важливим для масштабного виробництва сонячних елементів; 2) використання сильно легованих кремнієвих нанокристалів для збільшення поглинання інфрачервоної частини сонячного спектру внаслідок реалізації локалізованого поверхневого плазмонного резонансу; 3) використання в якості анти-відбиваючого захоплюючого світло покриття нанокомпозитних плівок SiOx(Si, Me), SixOyNz(Si, Me), що містять нанокристали кремнію та металів в оксидній та оксинітридній матрицях, що забезпечить одночасне плазмонне і діелектричне захоплення світла; 4) використання лазерних імпульсних технологій для запобігання розмиття границь складових надтонких шарів структур притаманному традиційному ізотермічному відпалу. Опис етапу  Метою даного проєкту є дослідження та розроблення тонкоплівкових фотоелектричних перетворювачів з плазмонним захопленням світла сильнолегованими кремнієвими нанокристалами та нанокристалами металів для створення високоефективних і дешевих сонячних елементів. На даному етапі проводились розроблення та дослідження процесів формування надтонких плівок та наночастинок міді на поверхні кремнієвої підкладки, технологій формування нанокомпозитних плівок SiOx(Si, Cu) та SixOyNz(Si, Cu) з нанокристалами кремнію та міді, структурних та оптичнних властивостей нанокомпозитних плівок, створення сонячних елементів з плівками SiOx(Si, Cu) та SixOyNz(Si, Cu) і надтонкими плівками міді та наночастинками міді на їх поверхні. В результаті виконання даної роботи була розроблена технологія отримання нанокомпозитних плівок SiOx(Si, Cu) та SixOyNz(Si, Cu) з нанокристалами кремнію та міді методом іонно-плазмового розпилення. Методом рентгенівської дифракції встановлено наявність нанокристалів міді та оксиду міді в композитній плівці. Відпал вихідного зразка при температурі 400С призводить до зменшенням інтенсивності рефлексів Cu, що свідчить про зменшення розмірів Cu наночастинок. Розроблена технологія отримання надтонких (d = 15 – 40 нм) плівок міді методом термічного випаровування. Методом модуляційної поляриметрії виявлено ефект плазмон-поляритонного резонансу у тонких мідних плівках. Резонансна взаємодія з випромінюванням найбільш яскраво спостерігається при довжині хвилі 650 нм. Встановлено, що нанесення тонкої плівки міді на поверхню сонячного елементу та наступний відпал при Т = 450 С призводить до суттєвого збільшення його ефективності за рахунок значного (в 1,5 разів) зростання струму короткого замикання в результаті розсіяння світла наночастинками Cu та реалізації ефекту локалізованого поверхневого плазмонного резонансу. Опис продукції Автори роботи Євтух Анатолій Антонович Братусь Олег Леонідович Федоренко Леонід Леонідович Додано в НРАТ 2024-12-10 Закрити