Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Současný stav výzkumu v oblastech fotovoltaických technologií.

Prezentace na téma: "Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Současný stav výzkumu v oblastech fotovoltaických technologií."— Transkript prezentace:

1 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Současný stav výzkumu v oblastech fotovoltaických technologií na NTC a plány v rámci CENTEM Pavol Šutta

2 Západočeská univerzita - NTC Katedra mikroelektroniky FEI STU Ústav makromolekulární chemie AV ČR v.v.i. Ústav termomechaniky AV ČR v.v.i. Solartec s.r.o.

3 Tandem cells (full spectrum utilization) Concentrators (high efficiency) Quantum structures Organic semiconductors Saving of material Saving of material Lower efficiency Lower efficiency a-Si:H lower lifetime a-Si:H lower lifetime CIS long lifetime CIS long lifetime CdS, CdTe (cadmium) CdS, CdTe (cadmium) About 85 % production About 85 % production More material More material Higher price Higher price Long operating life Long operating life Good efficiency Good efficiency

4

5 Technologies Diode sputtering – Bratislava Diode sputtering – Bratislava Magnetron sputtering Magnetron sputtering PE CVD PE CVD Electron beam evaporation Electron beam evaporation Thermal pocessing Thermal pocessing

6 Experimental methods XRD (2D & in-situ) analysis UV Vis photospectrometry FTIR spectroscopy Raman spectrometry SEM & TEM

7 MATERIALS under interest ZnO:Al(Sc,Ga,N) Silicon / silicon hydride Hexagonal Diamond cubic / tetragonal

8 Ab-initio calculations of atomic structures and bondings of ZnO:Al(:Sc :Ga) ZnO:AlZnO:ScZnO:Ga

9 Calculation of energy band structure of ZnO and influence of dopands A simple model of ZnO Energy band diagram of ZnO Energy band diagram of ZnO:N Expanded model of ZnO =>

10 Thin film attachment X-ray diffraction – asymmetric ω-2 geometry

11 Theta – theta arangement Thin film attachment

12 XRD patterns of a-Si:H films recorded on a thin film attachment Si, Si 4 H a-Si:H/glass

13 Phase composition of a-Si:H films

14 Raman spectroscopy

15

16 Polycrystalline silicon films e-beam

17 Raman mapping – e-beam XRD

18 Raman mapping e-beam

19 Microstructure – PECVD

20 Systematic study of silane dilution by hydrogen

21 Stability of the cells against degradation

22 Solar cells characteristics

23 V-I curve and efficiency of a single-junction solar cell

24 Dílčí cíle projektu CENTEM pro fotovoltaiku a fotoniku DC 51 – Výzkum a návrh technologie přípravy polykrystalických vrstev křemíku pro fotovoltaické články III. generace vzniklých rekrystalizací tenkých vrstev amorfního křemíku deponovaného PVD a CVD metodami DC 52 – Výzkum a návrh technologie přípravy tenkých absorpčních vrstev pro fotovoltaické články III. generace založených na křemíkových kvantových nano-strukturách osazených v dielektrické matrici. DC 53 – Výzkum a návrh technologie přípravy optoelektronických a fotonických materiálů založených na periodických strukturách s prostorově ovládanou krystalizací křemíku a na strukturách oxidu zinečnatého

25 Pokračování výzkumu v rámci CENTEM Rekrystalizace a-Si Kvantové struktury Si

26 Materiály na křemíkových kvantových strukturách pro tandemové články

27 500nm A80 500nm B80 500nm A0 Nestandardní způsob depozice vrstev ZnO

28 Rentgenová difrakční analýza

29 Parametry reálné struktury  c-Si solar cells Estimation of  c phase volume content [%]  c-Si phase Si 4 H phase [nm] x 10 3 [  ] [nm] x 10 2 [  ] 1A 437162135.962.1 2A 437272159.044.0 3A 437384105.371.5 Kvantové struktury