Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ապակե-բյուրեղական տակդիրների վրա CIGS արևային էլեմենտների ուսումնասիրություն

Հարությունյան, Լևոն Արամի (2015) Ապակե-բյուրեղական տակդիրների վրա CIGS արևային էլեմենտների ուսումնասիրություն. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (809Kb)

    Abstract

    Ֆոտովոլտային փոխակերպիչների նկատմամբ աճող հետաքրքրությունը պայմանավորված է այն փաստով, որ այսօր, բացի ավանդական սիլիցիումային բազմաբյուրեղային և մոնոբյուրեղային արևային մարտկոցներից, արդեն հասանելի են շահագործման ժամանակ չափազանց կայուն, էժան և բարձր արդյունավետությամբ աշխատող բարակթաղանթային արեգակնային մոդուլները: Նման մոդուլները հիմնված են այնպիսի բազմաբյուրեղային կիսահաղորդիչ նյութերի վրա, որոնք ի վիճակի են կլանել արեգակնային էներգիայի մեծ մասը: Դրանց դասին են պատկանում a-Si, CdTe, CuInGa(S,Se) (CIGS) և CuSnZn(S,Se) (CZTS) [1-3]: Բավականաչափ մեծ առաջընթաց է առկա CIS, CIGS կիսահաղորդչային միացությունների հիման վրա բարձր արդյունավետությամբ և էժան արևային էլեմենտների արտադրության բնագավառում, որոնք ունակ են մրցակցել սիլիցիումի հիման վրա արևային էլեմենտների հետ ինչպես ՕԳԳ-ի, այնպես էլ արևային էլեմենտի արտադրության ինքնարժեքի տեսակետից [4]: Մյուս կողմից, համաշխարհային տնտեսությունը անցում է կատարում դեպի, այսպես կոչվող, «կանաչ տնտեսություն», որը ենթադրում է հաստատուն էներգամատակարարում, այդ թվում նաև արեգակնային էներգիայի լայնածավալ օգտագործում, էներգաարդյունավետության բարձրացում, բնական ռեսուրսների խնայում, էկոլոգիապես մաքուր քաղաքաշինություն և ճարտարապետություն, «խելացի քաղաքներ», «կանաչ» ապրանքների առևտուր, օրգանական գյուղատնտեսություն և այլն: Աշխարհի շատ երկրներում էներգաարդյունավետ շինություններին անցնելու պահանջը խթանել է նաև այլընտրանքային տակդիրների, այդ թվում կերամիկական կամ ապակե-բյուրեղական տակդիրների վրա արևային էլեմենտների ստեղծման գիտատեխնիկական աշխատանքները, ինչը պետք է թույլ տա ոչ միայն իջեցնել արևային էլեմենտների ինքնարժեքը, այլև հնարավոր դարձնի արևային մարտկոցները ինտեգրել զանազան շինարարական կառուցվածքային տարրերի հետ [5-9]: Այդ առումով մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում նաև այն աշխատանքները, որոնք նպատակաուղղված են ծածկելու շենքերի ապակիները էներգախնայողական թաղանթներով, կիսաթափանցիկ, բարակթաղանթային արեգակնային մոդուլներով [10] և այլն: В работе были синтезированы перлитовые стекло-керамические подложки и изучены их физические свойства. На таких подложках созданы и исследованы тонкопленочные CIGS солнечные элементы, которые обеспечивают более 10% эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую. На основе экспериментальных исследований физических свойств CIGS солнечных элементов, выращенных на стекло-керамических подложках, были получены следующие основные результаты: Обработанные абразивным методом перлитовые стекло-керамические подложки имеют среднеквадратичное отклонение профиля неровностей порядка 10-15 нм, что является достаточным для получения качественного солнечного элемента. Подложка является диэлектриком и его удельное сопротивление составляет ~ ЮХ1Ом • см.Перлитовая стекло-керамическая подложка, в отличии от исходных аморфных материалов (природный перлит, карбонаты кальция и натрия), имеет аморфно-кристаллическую структуру. В нем помимо аморфных 8Ю2, аА1203, СаС03 и уАЮ(ОН) (бемит), обнаружено наличие кристаллического кварца, А1203 и кремния. There were synthesized perlite glass-ceramic substrates and investigated their physical properties. On such substrates was developed and characterized CIGS thin film solar cells, which provide more than 10% effeciency. Based on the physical properties of experimental studies CIGS solar cells grown on glass-ceramic substrates produced the following results: Treated by abrasive method perltie glass-ceramic substrate has an average roughness profile range of about 14 nm, which is sufficient to obtain a high quality solar cell. The substrate is an insulator and its resistivity is ֊1011 Ohmxm. Perlite glass-ceramic substrate, in contrast to the initial amorphous materials (natural perlite, calcium carbonate and sodium carbonate), has an amorphous-crystalline structure. Aside from amorphous SiO2, aAl2O3, CaCO3 (chalk) and yAlO(OH) (boehmite), revealed the presence of crystalline quartz, Al2O3, and silicon. On the basis of structural, electrical and adhesion studies found that Mo films deposited on perlite glass-ceramic substrate by DC magnetron sputtering system at a temperature above 250°C exhibit good adhesion to form a film of copper in a galvanostatic mode at the surface thereof at a current density of 0.1 A/cm2 and have a bonding strength of 30 MPa; have a high degree of texture with a crystallite size of 100 nm; have low impedance (5 • 10-4 Ohmxm) at a lower growth rate and a deeper working vacuum. Proposed rapid method for determining the adhesion of Mo films using copper electrochemical deposition bath.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Исследование солнечных элементов CIGS на стекло-керамических подложках. The study of CIGS solar cells on glass-ceramic substrates.
    Uncontrolled Keywords: Арутюнян Левон Арамович, Harutyunyan Levon Aram
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 05 May 2017 14:30
    Last Modified: 05 May 2017 16:12
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4608

    Actions (login required)

    View Item