Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Odbor materiály a technologie Studium mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce UV-VIS Spektrofotometrie Transmisní a řádkovací elektronová mikroskopie.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Odbor materiály a technologie Studium mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce UV-VIS Spektrofotometrie Transmisní a řádkovací elektronová mikroskopie."— Transkript prezentace:

1 Odbor materiály a technologie Studium mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce UV-VIS Spektrofotometrie Transmisní a řádkovací elektronová mikroskopie a elektronová difrakce Amorfní hydrogenizovaný křemík a – Si:H Transparentní vodivý oxid ZnO:Al / ZnO:Ga FOTOVOLTAICKÉ ČLÁNKY Vývoj materiálů pro FVČ II. generace  měření transmitance (propustnosti), absorbance a reflektance pro viditelné spektrum a blízké infračervené délky v rozsahu λ = 400 – 1100 nm  charakterizace defektů v tenkých vrstvách amorfního a mikrokrystalického křemíku metodami optické spektroskopie Antireflexní krycí vrstva ZnO:Al (TCO) – svrchní elektroda Si – p typ vodivosti Si – vlastní polovodič Si – n typ vodivosti ZnO:Al (TCO) – zadní reflektor Al nebo Ag kontakt Proud fotonů  40 krát větší koeficient absorpce v porovnání s monokrystalickým křemíkem  větší šířka zakázaného pásu ΔEg ~ 1.6 eV umožňuje efektivnější absorpci fotonů s vyšší energií. (monokrystal ΔEg ~ 1.12 eV)  díky efektivnější absorpci fotonů klesá tloušťka solárního článku  a–Si:H vrstvy při jejichž růstu byl silan ředěn vodíkem lépe odolávají fotodegradaci (Staebler – Wronski efekt)  celý článek má tloušťku do ~ 1µ - mnohonásobně nižší spotřeba křemíku  účinnost článků 6 – 8% x účinnost dosažená v laboratořích 13% - teoretická hranice nad 20ti %  elektrický náboj je generován ve vrstvě a – Si:H a jeho sběr zajišťuje vrstva transparentního vodivého oxidu (TCO)  polovodičový oxid n-typu s přímým přechodem zakázaného pásu  šířka zakázaného pásu ~ 3,3 eV  dosažitelná nízká rezistivieta ρ = až 10 Ωcm  propustnost ~ 90 %  atomy Al zabudovány v substitučních polohách hexagonální krystalové mříže Sluneční záření je tvořeno fotony různých vlnových délek. Fotovoltaické přeměny se účastní jen ty z nich, které mají energii větší než je zakázaný pás polovodiče (1,14 eV pro křemík). Fotony s dostatečnou energií mohou excitovat elektron z valenčního do vodivostního pásu. PN přechod rozděluje elektrony a díry, které jsou odváděny do vnějšího obvodu. Děje probíhající uvnitř FV článku Technologie vytváření tenkých vrstev a-Si:H a (TCO) Fyzikální depozice (PVD) – magnetronové naprašování  vytváření materiálů vysoké čistoty s výbornou přilnavostí  řízení epitaxie a orientace růstu krystalitů (textury)  vysoká depoziční rychlost  velmi dobrá reprodukovatelnost strukturních, elektrických a optických vlastností připravovaných vrstev Plazmochemická depozice z plynné fáze (PECVD)  řízení atmosféry procesu vede k růstu vrstev požadované mikrostruktury  nízká teplota depozice (150 – 500°C) umožňuje použití substrátů s nízkou teplotou tání jako je hliník nebo organické polymery. Použité zdroje: Struktura vrstev Práškový difraktometr X´Pert PRO  prvkové a fázové složení materiálu  stav krystalografického uspořádání (monokrystalické, polykrystalické, amorfní)  velikost oblastí koherentního rozptylu rtg záření (velikost krystalitů a zrn)  určení mikrodeformací a mřížkových napětí  přednostní orientace krystalitů (textura)  vysokoteplotní fázové transformace Záznam jemnozrnného materiálu – práškový ZnO Optické vlastnosti  identifikace vazeb mezi křemíkem a vodíkem  určení koncentrace vodíku vázaného ve struktuře  informace o kompaktnosti materiálu případně dutinách Infračervená sektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) symetrické valenční vibrační módy Si HH SiH SiH 2  využití elektronové difrakce a prvkové analýzy při charakterizaci fázového složení vrstev  zobrazení struktury vytvořených materiálů Vliv struktury na elektrické a optické vlastnosti TCO  s rostoucím biaxiálním napětím vneseným do materiálu během depozice narůstá rezistivita ZnO:Al vrstev  zároveň s rostoucím biaxiálním napětím klesá šířka zakázaného pásu Eg


Stáhnout ppt "Odbor materiály a technologie Studium mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce UV-VIS Spektrofotometrie Transmisní a řádkovací elektronová mikroskopie."

Podobné prezentace


Reklamy Google