Wyniki 1-10 spośród 13 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF WACZYŃSKI"

Badania nad źródłami domieszek o dużej zawartości fosforu, stosowanymi w technologii wytwarzania krzemowych ogniw słonecznych

Czytaj za darmo! »

Celem badań było wykonanie i przebadanie fosforowych roztworów o wysokim stężeniu domieszki do niskotemperaturowych procesów dyfuzji, pod kątem zastosowania ich do wytwarzania struktur fotowoltaicznych. Wytworzenie emiterowej warstwy n+ jest jednym z etapów wytwarzania fotowoltaicznych struktur krzemowych. W tym celu wykorzystano roztwory domieszkowo-krzemowe na bazie fosforu, które nanoszon[...]

Kształtowanie warstw dyfuzyjnych przy wykorzystaniu domieszek wolnodyfundujących

Czytaj za darmo! »

Jednym z podstawowych źródeł wiedzy o właściwościach danej struktury półprzewodnikowej jest profil elektryczny, który opisuje rozkład przestrzenny atomów domieszki. Dobierając odpowiednio parametry procesu domieszkowania można kształtować profil koncentracji, a więc wpływać na właściwości elektryczne struktury półprzewodnikowej. Właściwy dobór rodzaju domieszki, jej źródło oraz precyzyjny do[...]

Domieszkowanie dyfuzyjne krzemu ze szkliw o podwyższnej zawartości koncentracji domieszki


  Metoda domieszkowania monokrystalicznych podłoży Si ze szkliwa domieszkowego osadzonego z rozwirowywanych roztworów domieszkowych w aspekcie zastosowań do wytwarzania silnie domieszkowanej warstwy n+ wymaganej w konstrukcji ogniwa fotowoltaicznego stała się przedmiotem szerokiego zainteresowania w literaturze z uwagi na niskie koszty otrzymywania szkliw, bezpieczeństwo prowadzenia procesu wytwarzania (stosunkowo niewysokie temperatury - ok. 400K) i minimalną toksyczność otrzymanych produktów (użycie związków chemicznych w niewielkiech ilościach) [1-7]. Metoda ta polega na tym, że specjalnie preparowany roztwór domieszkowy, w skład którego wchodzą: związek krzemu (najczęściej tetraetoksysilan - TEOS), rozpuszczalnik organiczny np. alkohol etylowy oraz związek domieszki np. kwas fosforowy, jest rozwirowany na płytce krzemowej, a następnie poddawany obróbce termicznej w celu uformowania stabilnej warstwy tlenkowo-domieszkowej, z której następuje właściwy proces dyfuzji. Zaletą tej technologii jest prostota procesu wytwarzania szkliw, natomiast wadą - duża wrażliwość tej metody na warunki, w jakich szkliwa są wytwarzane [8]. Wcześniejsze badania opisane w literaturze wykazały, że dla roztworu domieszkowego najważniejszym parametrem jest lepkość, która decyduje o zdolności danego typu roztworu do tworzenia w procesie rozwirowywania ciągłej i jednorodnej warstwy szkliwa [9, 10]. Z kolei sam proces nakładania roztworów domieszkowych silnie zależy od parametrów procesu rozwirowywania, takich jak temperatura, wilgotność względna, szybkość wirowania, ilość nakładanej emulsji domie[...]

Badanie właściwości cienkich warstw antyrefleksyjnych z dwutlenku tytanu w strukturze ogniwa fotowoltaicznego


  W strukturze klasycznego jednozłączowego ogniwa słonecznego istotną rolę pełni warstwa antyrefleksyjna (ARC-Anti Reflection Coating). Obecność na powierzchni struktury ogniwa cienkiej, przezroczystej dla promieniowania słonecznego warstwy z materiału o współczynniku załamania światła w przedziale 1,3 ≤ n ≤ 2,5 sprawia, że część promieni świetlnych, które uległy odbiciu od powierzchni krzemu jest zawracana do wnętrza ogniwa. Dążenie do opracowania prostych i tanich technologii wytwarzania warstw ARC doprowadziło do przebadania wielu substancji pod ich kątem zastosowania, jako warstwy antyrefleksyjne. Poniżej w tabeli 1 przedstawiono materiały wykorzystywane do wytwarzania warstw antyrefleksyjnych.Jednym z ważnych materiałów, który może być wykorzystany do wytworzenia cienkiej antyrefleksyjnej warstwy w technologii jednozłączowych krzemowych ogniw fotowoltaicznych jest dwutlenek tytanu. Pokrycie powierzchni ogniwa warstwą dwutlenku tytanu znacznie poprawia parametry struktury fotowoltaicznej. Poniżej w tabeli 2 przedstawiono możliwości poprawy parametrów ogniwa fotowoltaicznego przy zastosowaniu dodatkowej operacji technologicznej, jaką jest wytworzenie warstwy ARC. Tab. 2. Porównanie parametrów jednozłączowego krzemowego ogniwa słonecznego z warstwą antyrefleksyjną wytworzoną na powierzchni struktury metodą CVD (Chemical Vapor Deposition) (zaczerpnięto z [2]) Tabl. 2. Comparison of single-junction silicon solar cell with ARC on the surface structure produced by CVD method (Chemical Vapor Deposition) (taken from [2]) Antyrefleksyjną warstwę z dwutlenku tytanu wykonano przy wykorzystaniu technologii polegającej na nanoszeniu metodą druku sitowego specjalnie spreparowanych past na bazie wybranych związków tytanowych [3]. Prace wykonano Instytucie Chemii i Technologii Organicznej Politechniki Śląskiej, w laboratoriach technologicznych Instytutu Elektroniki Politechniki Śląskiej w Gliwicach oraz w Laboratorium Fotowolta[...]

Boron doped spin-on glasses in the technology of the silicon solar cells


  A cell with a p+ layer (BSF layer) has an additional electric field close to the back electrode. Owing to the field, the minority carriers (electrons) move away from the back electrode where the rate of recombination is infinitely high. A lot of the electrons which would otherwise be lost at the back surface of the cell reach the p-n junction. Obviously, this increases the density of short circuit current and the voltage of the open circuit in a solar cell. Relatively cheap materials which would not raise the price of a finished product i.e. a photovoltaic cell are being looked for.The research assessed the practical properties of boron-doped solutions (emulsions). The emulsions of low concentrations of chemical and mechanical impurities which enabled required paramet[...]

Rezystancyjne czujniki wilgotności oparte na rozwirowywanych szkliwach krzemowych i stabilizowanej ceramice cyrkonowej DOI:10.12915/pe.2014.09.27

Czytaj za darmo! »

Poniższy artykuł przedstawia badania nad zastosowaniem cienkich warstw rozwirowywanych szkliw fosforokrzemowych oraz stabilizowanej ceramiki cyrkonowej do wytwarzania rezystancyjnych czujników wilgotności. Artykuł zawiera wyniki pomiarów stałoprądowych (zależność rezystancji struktury od wilgotności oraz odpowiedź czujnika na skok wilgotności) wytworzonych struktur. Pomiary miały na celu stwierdzenie, czy użyte w badaniach materiały można zastosować w czujnikach wilgotności. Abstract. The article below shows he investigation on application of thin films spin-on phosphorosilicate glass and stabilized zirconium ceramics in construction of humidity sensors. The paper presents the results of DC measurements (dependence of the resistance of the structure from humidity and response of the sensor to increase humidity) of manufactured structures. The measurements were designed to determine whether the materials used in the study can be used in humidity sensor . (Resistive humidity sensors based on spin-on silicate glasses and stabilized zirconia ceramics) Słowa kluczowe: struktury warstwowe, czujniki wilgotności, szkliwa fosforokrzemowe, ceramika cyrkonowa. Keywords: layered structures, humidity sensors, phosphosilicate glasses, zirconia ceramics. doi:10.12915/pe.2014.09.27 Wprowadzenie Wilgotność jest jednym z ważniejszych parametrów technologicznych, zarówno podczas przygotowania surowców, wytwarzania produktów, ich składowania, a niejednokrotnie ich późniejszego używania. Dlatego coraz większą uwagę zwraca się na kontrolę i regu[...]

Wykorzystanie mikroskopii sił atomowych w badaniach nad formowaniem powierzchni krzemowych ogniw słonecznych

Czytaj za darmo! »

Olbrzymi wpływ na sprawność krzemowych ogniw słonecznych ma stan powierzchni płytki podłożowej. Powszechnie stosowanym zabiegiem podnoszącym stopień konwersji energii słonecznej na elektryczną jest teksturyzacja powierzchni krzemu. Jednak tego typu strukturę można przede wszystkim wytworzyć poddając procesowi trawienia krzem monokrystaliczny. W przypadku powszechnie stosowanego obecnie do w[...]

Badania nad możliwościami jednorodnego domieszkowania warstwy emiterowej struktury fotowoltaicznej w niskiej temperaturze procesu dyfuzji


  W przeprowadzonych badaniach skupiono się na domieszkowaniu dyfuzyjnym podłoży krzemowych typu "p" z wykorzystaniem jako źródła donorów fosforu. Fosfor jako domieszka dyfundująca pozwala na szybkie obniżenie kosztów produkcji masowej ogniw słonecznych, co w pełni uzasadnia kontynuację wybranego kierunku badań. Jako pierwsze źródło domieszki wykorzystano rozwirowywane szkliwa domieszkowe, w których źródłem domieszki był kwas ortofosforowy. Ich skład jest przedmiotem wieloletnich badań prowadzonych w Instytucie Elektroniki Politechniki Śląskiej [1-3]. Drugim źródłem domieszki była pasta fosforowa P101 firmy Soltech. Technologia wytwarzania roztworów domieszkowo-krzemowych Przygotowanie roztworu domieszkowego składało się z dwóch etapów. W pierwszym przygotowano roztwór bazowy, w drugim właściwy roztwór domieszkowy. Taki podział jest niezwykle istotny, gdyż na podstawie tego samego roztworu bazowego można przygotować różne roztwory domieszkowe. Badany roztwór domieszkowy został przygotowany w oparciu o kwas ortofosforowy. Kolejne etapy wytwarzania roztworu domieszkowego przedstawiono w tabeli 1. Następnie szkliwo było nanoszone na płytki krzemowe metodą spin-off. Na każdą płytkę nanie[...]

Model dyfuzji fosforu w krzemie wykorzystywany do wyznaczania profilu koncentracji domieszki w warstwie emiterowej ogniwa słonecznego


  Celem prowadzonych przez autorów badań było opracowanie modelu opisującego proces dyfuzji i pozwalającego na wyznaczenie profilu koncentracji fosforu (domieszki szybkodyfundującej) w technologii wytwarzania warstwy emiterowej jednozłączowego krystalicznego krzemowego ogniwa fotowoltaicznego. Złącze w takiej strukturze jest złączem położonym na głębokości kilku dziesiątych mikrometra. Wytworzenie tak płytko położonego złącza z wykorzystaniem fosforu jako domieszki donorowej wymaga stosowania niskich temperatur procesu i krótkich czasów dyfuzji (rzędu 5-10 minut). Takie warunki wytwarzania warstwy emiterowej są wymagane w technologii wytwarzania tanich ogniw słonecznych wykorzystującej nanoszenie źródła domieszki w postaci pasty na płytkę krzemową metodą sitodruku. Ze względu na bardzo duże rozbieżności pomiędzy profilami wyznaczonymi na podstawie opisywanych w literaturze modeli [1-15], a pomiarami rzeczywistych struktur konieczne stało się opracowanie modelu pozwalającego na wyznaczenie rozkładu koncentracji domieszki zbliżonego do wyników uzyskanych z pomiarów. Parametry procesu dyfuzji Dyfuzje prowadzono z użyciem, jako źródła domieszki, pasty fosforowej o symbolu P101 wyprodukowanej przez znanego producenta, firmę Soltech. Pasta ta zapewnia: - dobrą stabilność parametrów i długoterminową trwałość, - dużą zawartość domieszki, - dobre właściwości związane ze sposobem nakładania (sitodruk). Naniesiona na pytki krzemowe warstwa pasty stanowiła wydajne źródło fosforu dla całego procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Sposób nanoszenia pozwala na obniżenie kosztów co ma szczególne znaczenie dla produkcji wielkoskalowej [16]. W tabeli 1 przedstawiono parametry procesów domieszkowania dyfuzyjnego prowadzonych w strefie grzejnej pieca oporowego z jednostronnie otwartą rurą (w atmosferze ochronnej azotu). Dla każdej z próbek, na podstawie profilu rozkładu domieszki w emiterze ogniwa fotowoltaicznego, wyznaczono głębokość położenia[...]

Efektywne wartości współczynnika dyfuzji dla modelu domieszkowania dyfuzyjnego warstwy emiterowej ogniwa słonecznego


  Głównym celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie efektywnych wartości współczynnika dyfuzji dla modelu procesu dyfuzji zakładającego niezależność współczynnika dyfuzji od koncentracji dyfundującej domieszki. Ze względu na bardzo duże rozbieżności pomiędzy profilami wyznaczanymi na podstawie opisywanych w literaturze modeli [1-8], a pomiarami rzeczywistych profili koncentracji metodą SIMS konieczne stało się wyznaczenie współczynników modelu pozwalających na wyznaczenie rozkładu koncentracji domieszki zbliżonego do wyników uzyskanych z pomiarów. Matematyczny opis procesu dyfuzji - prawa Ficka Ilość domieszki dyfundującej w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni przekroju jest proporcjonalna do gradientu koncentracji, przy czym przesuwanie się domieszki zachodzi w kierunku mniejszych koncentracji. W przypadku dyfuzji izotropowej, co zachodzi dla półprzewodników monokrystalicznych, można napisać tzw. pierwsze prawo Ficka: (1) gdzie: J - strumień dyfundujących atomów domieszki, N - koncentracja atomów domieszki, D - współczynnik dyfuzji. J = -D⋅ gradN Stosując równanie ciągłości do (1) otrzymuje się tzw. drugie prawo Ficka: (2) gdzie: t - czas. W technologii ogniw słonecznych wytwarza się na ogół struktury płaskorównoległe i dlate[...]

 Strona 1  Następna strona »