Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Konrad KRZYŻAK"

Wpływ trawienia chemicznego na parametry elektrooptyczne krawędziowych ogniw fotowoltaicznych


  Wydajność energetyczna krawędziowego ogniwa fotowoltaicznego zależy od właściwości optycznych i elektrycznych materiałów, z którego jest ono zbudowane oraz od technologii wykonania złącza p -n. Głównymi przyczynami zmniejszania się wydajności ogniwa są straty optyczne spowodowane odbiciem światła od powierzchni płytki, mikrozwarcia elektryczne na krawędziach złącz oraz mikropęknięcia powstałe podczas cięcia płytek na pojedyncze ogniwa. Straty optyczne mogą zostać zniwelowane przez teksturyzację oraz przez pokrycie powierzchni złącza warstwą pasywacyjną i antyodbiciową. Redukując stopień odbicia światła od powierzchni, można zwiększyć prąd zwarcia, a co za tym idzie, zwiększyć wydajność konwersji energii świetlnej w elektryczną. Bardziej prozaicznym powodem obniżenia sprawności jest niekorzystny stan powierzchni po procesie cięcia płytek. Powierzchnia płytek po cięciu zawiera liczne mikrouszkodzenia, pęknięcia i defekty, które powodują zwiększenie prawdopodobieństwa rekombinacji powierzchniowej "elektron-dziura", a to z kolei - zmniejszenie sprawności ogniwa. Teksturyzacja powierzchni płytek krzemowych jest jedną z najważniejszych metod podnoszenia sprawności ogniwa fotowoltaicznego. W procesie tym, usuwając uszkodzoną warstwę materiału, niweluje się uszkodzenia spowodowane procesem cięcia płytek, a także zmniejsza się odbicie powierzchniowe poprzez pułapkowanie fotonów na rozwiniętej powierzchni, zwiększając tym samym prąd zwarciowy ogniwa. Do teksturyzacji krzemu krystalicznego stosuje się roztwory alkaliczne, które w wyniku anizotropowego trawienia powierzchni, prowadzą do ukształtowania się na niej przypadkowych struktur w kształcie piramid. [1, 2, 5] W przypadku trawienia zasadowego mechanizm reakcji jest następujący: Si + 2OH- → Si(OH)2 2+ + 4e- Jednocześnie przebiega[...]

Krzemowe struktury epitaksjalne dla krawędziowych ogniw słonecznych

Czytaj za darmo! »

Przedstawiona w niniejszej pracy idea krawędziowego przetwornika fotowoltaicznego współpracującego z kolektorem fluorescencyjnym nawiązuje do rozwiązań proponowanych w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku, które dotyczyły oświetlanych krawędziowo wielozłączowych ogniw VMJ (ang. Vertical Multi- Junctions), utworzonych przez bezpośrednie połączenie szeregu pojedynczych płytek krzemowych zawierających złącze p-n [1-3]. Zasadniczą zaletą ogniwa VMJ jest możliwość pracy przy bardzo wysokiej gęstości mocy padającego promieniowania [4-5]. Dla wytworzenia struktury krzemowej przeznaczonej do konstrukcji krawędziowego ogniwa fotowoltaicznego zastosowano metodę epitaksjalnego osadzania warstw krzemowych. Struktura czynna ogniwa została otrzymana w procesie epitaksji Wnioski Zastosowana technologia wytwarzania ogniw słonecznych pozwala na otrzymanie ogniwa o sprawności 14,2%, co świadczy o możliwości zastosowania jej w produkcji seryjnej. Dodatkowo badania własności optycznych ogniw pokazują, że w zakresie długości fali od 500…1000 nm znajduje się ponad 80% fotonów biorących udział w generacji par elektron‑dziura. Wzrost sprawności ogniwa uzyskano dzięki teksturowaniu przedniej powierzchni krzemowej płytki w roztworze 30% KOH pozwalającemu na zwiększenie powierzchni czynnej ogniwa słonecznego dzięki wytworzeniu na ich powierzchni nierównomiernie rozłożonych piramid. Uzyskana rezystancja właściwa świadczy o dobrym omowym kontakcie elektrody przedniej z krzemem. Literatura Rys. 5. Wewnętrzna wydajność kwantowa - EQE dla krzemowego ogniwa słonecznego, EQE_Si dla wzorca (fotodioda krzemowa Hamamatsu) Fig. 5. Internal quantum efficiency of solar cell - EQE for a silicon solar cell, EQE_Si for a standard (silicon photodiode Hamamatsu) Rys. 6. Topografia elektrody przedniej oraz strefy jej połączenia z podłożem krzemowym (SEM) Fig. 6. Topography of front electrode and its connection zone with Si substrate (SEM) [1] Dobrzań[...]

Wpływ rezystancji termicznej na parametry elektrooptyczne i termiczne diod laserowych


  Rezystancja termiczna RT jest parametrem określającym ilościowo skuteczność odprowadzania ciepła generowanego przez diodę laserową (DL). Wskutek wzrostu temperatury w grzejącej się diodzie laserowej wzrasta ilość swobodnych nośników o energii na tyle dużej, aby móc opuścić studnię kwantową. Nośniki te mogą rekombinować niepromieniście lub promieniście z energią kwantu spoza pasma wzmocnienia. Wzrost temperatury DL wpływa na pogorszenie jej charakterystyk elektrooptycznych: podwyższenie prądu progowego, zmniejszenie sprawności kwantowej, przesunięcie widma emisji, a także przyspieszenie procesów degradacyjnych. Wyniki eksperymentalne Do badań wykorzystano DL z paskiem aktywnym o szerokości w = 100 μm i długością rezonatora 1 mm z heterostruktur wykonanych w ITME. Dla zmontowanych diod oprócz charakterystyk mocowo-prądowych zbadano przesuwanie się widma przy stałej repetycji i wydłużającym się czasie impulsu jak również sprawdzono wzrost temperatury złącza DL po włączeniu impulsu prądowego poprzez dynamiczne (z rozdzielczością czasową) pomiary spektralne przy pomocy kamery ICCD firmy Andor. W czasie trwania impulsu o długości 1 ms z repetycją 10 ms wykonywano 40 pomiarów widm z bramką 40 ns, kolejno przesuwanych co 25 μs. W ten sposób zbadano związek pomiędzy różnymi wartościami rezystancji termicznych wynikającymi z różnej jakości montażu chipów do chłodnicy, a parametrami elektrooptycznymi diod laserowych. W dalszej kolejności zmierzono rozkład temperatury w płaszczyźnie złącza przy użyciu wysokorozdzielczej kamery THERMOSENOSORIK 640 SM wyposażonej w detektor InSb (640 × 512 pikseli). Wyniki porównano z charakterystykami promieniowania w polu bliskim (NF). Wszystkie pomiary prowadzono przy I = 1 A, przy stabilizowanej temperaturze chłodnicy 15°C. Wyniki pomiarów elektrooptycznych Ocena zmiany temperatury ΔT przyrządu przy zmianie rozproszonej mocy ΔP pozwala wyznaczyć rezystancję termiczną RT. (1) [[...]

Low-ohmic contacts on the basis of silver nanopowder dedicated to photovoltaic cells


  Obtaining satisfactory parameters of solar cell is largely dependent on mastering the technique of producing contacts metal - semiconductor. The m-s contact can be strictly mechanical connection (e.g. trough contact electrode with semiconductor) as well as inseparable, integral connection. The m-s contacts may be regarded as ideal if they generate no additional resistance for the current, do not react chemically with semiconductor material, do not change characterictics while changing illumination, temperature or value of applied electric filed and do not exhibit rectifying effects. Such contact can be described with Ohm’s law - its current-voltage characteristic is linear. It is obvious that ideal contacts do not exist, but the aim of the technology is to approach as close as possible to the imaginary ideal contact. To eliminate serious mistakes while creating ohmic contacts it is necessary to know the type of conduction. The material chosen for contacts should create impurity centers that comply with semiconductor’s type of conduction - it should contain donor impurities in case of contact with n - type semiconductor and acceptor impurities in case of p-type semiconductor. Except specified electrical properties there are many other physicochemical properties (such as good thermal conductivity, compatibility of metal and semiconductor coefficient of heat expansion, proper mechanical strength in different temperatures) that should characterize a useful m-s contact [1]. In the following thesi[...]

Badania degradacji diod laserowych na pasmo 808 nm

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono zmianę charakterystyk mocowo-prądowych i spektralnych diod laserowych (DL) pracujących w paśmie 808 nm podczas trwania testów starzeniowych. Ujawniono zmiany zachodzące w obrębie paska (obszaru) aktywnego poprzez obserwacje elektroluminescencji przez okno wytrawione w n-kontakcie. Zauważono, że defekty w pasku aktywnym dla wszystkich diod propagują się pod kątem 45o do kierunku rezonatora. Uzyskano lepszą wydajność mocy optycznej dla DL montowanych na podkładkach CuC w porównaniu z DL montowanymi bezpośrednio na chłodnicy Cu. Stwierdzono, że o długości życia diod laserowych decydują przede wszystkim jakość wykonania luster oraz technologia wprowadzającego naprężenia montażu chipów na chłodnicach a nie zastosowanie podkładki. Abstract. In this paper changes in light vs. current (L-C) and in spectral characteristics of laser diodes (LDs) emitting at 808 nm band, being performed while aging tests, are shown. The electroluminescence observations made by etched window in n-contact revealed the changes in the active stripe (region). It is significant that defects in the active stripe for all diodes are propagated at 45o angle measured from the direction of laser resonator. Better optical power efficiency was obtained for LDs mounted at CuC heat spreader than for those mounted directly at Cu heat sink. It was found out that the lifetime of LDs are not limited by using heat spreader but mainly by the quality of performance of laser mirrors and the technology of mounting laser chips which induce the strains. (The investigation of degradation of laser diodes emitting at 808 nm band). Słowa kluczowe: dioda laserowa, heterostruktura, badania starzeniowe, niezawodność diod laserowych. Keywords: laser diode, heterostructure, aging tests, degradation. Wprowadzenie Niezawodność diod laserowych (DL) dużej mocy - zdefiniowana jako zdolność przyrządów do pracy w sposób zadowalający w zdefiniowanym środowisku dla określonego przedziału czasu - [...]

Formowanie i stabilizacja rozkładu pola optycznego w płaszczyźnie złącza w diodach laserowych dużej mocy DOI:10.15199/13.2015.9.4


  W technologii krawędziowych diod laserowych falowód wzmocnieniowy można definiować ograniczając przepływ prądu jedynie do wybranego obszaru. Tylko on jest pompowany i dochodzi w nim do generacji. Jednym ze sposobów realizacji takiej konstrukcji jest implantacja jonów do silnie domieszkowanej warstwy podkontaktowej i warstwy p-emitera. Dzięki temu między metalizacją, a warstwą aktywną powstaje obszar izolujący. Wykorzystując rozpływ prądu w kierunku lateralnym oraz odpowiednio definiując obszar implantowany możliwe jest kształtowanie rozkładu wzmocnienia w rezonatorze. Dzięki temu możliwy jest wpływ na poziom wzmocnienia i prąd progowy poszczególnych modów rezonatora. Wyrównanie poziomu wzmocnień poszczególnych modów powinno ograniczyć efekt poszerzania emitowanej wiązki wraz ze wzrostem prądu wysterowania lasera [1]. Stabilną emisję wiązki uzyskuje się w sprzężonych fazowo matrycach (PLA - Phase Locked Arrays), jednak emisja zachodzi w postaci kilku wiązek składowych, a stratne obszary w strukturze powodują spadek sprawności (S) i wzrost prądów progowych (Ith). Uzyskanie rozkładu wzmocnienia w laserze BA podobnego do tego w PLA (rys. 1) powinno podnieść stabilność emitowanej wiązki bez pogorszenia wymienionych parametrów lasera. W tym celu zaproponowano konstrukcję lasera o periodycznym rozkładzie wzmocnienia (MSG - Multistripe Gain) [2, 3], w którym nieduża zmiana efektywnego współczynnika załamania nie spowoduje wzbudzenia supermodów, jak w przypadku PLA [5]. Model lasera o periodycznym profilu wzmocnienia Rozkłady wzmocnienia modowego w strukturach MSG zostały wyznaczone w środowisku FIMMWave (Photon Design) wykorzystującym metodę FMM (Film Mode Matching). FIMMWave umożliwia obliczenia w dziedzinie liczb zespolonych i możliwa jest implementacja strat i wzmocnienia (ujemne straty) w falowodach. Modele laserów bazowały na asymetrycznej heterostrukturze GaAsP/AlGaAs/GaAs [4]. Rysunek 2 przedstawia schemat modeli laserów [...]

Zastosowanie tlenku grafenu i grafenu w technologii diod laserowych DOI:10.15199/48.2015.09.01

Czytaj za darmo! »

Wykazano, że tlenek grafenu na krawędziach bocznych chipa laserowego powoduje zmniejszenie rezystancji termicznej diody laserowej. Obserwowane jest również zmniejszenie temperatury samego chipa laserowego. Natomiast tlenek grafenu na n-kontakcie powoduje zwiększenie temperatury chipa. Na n-kontakcie korzystne jest zastosowanie grafenu. Pokazano przesuwanie się charakterystyk spektralnych przy zastosowaniu tlenku grafenu i grafenu, jak również zmiany ugięcia chipa laserowego w obecności tlenku grafenu i grafenu. Pomiary wykonano dla diod na pasmo 880 nm. Abstract. It has been shown that covering side walls of a laser diode’s chip with graphene oxide (GO) results in reduction of the laser diode's thermal resistance. Reduction of the temperature of the diode itself is also observed. In turn, additional covering the n-contact of the chip with GO results in the diode's temperature increase. On the other hand, alternative application of a chemical graphene layer in this place gives further temperature decrease. This can be explained by much higher emissivity of graphene layer compared to GO. The shifts of lasing spectral characteristics (in the 880 nm band) as well as changes in chip's deflection connected with GO and graphene applications are also shown. (Application of graphene oxide and graphene in laser diodes technology). Słowa kluczowe: tlenek grafenu, grafen, dioda laserowa, charakterystyki spektralne, rezystancja termiczna, pomiary termowizyjne. Keywords: graphene oxide, graphene, laser diode, spectral characteristics, thermal resistance, thermal measurements. Wprowadzenie Diody laserowe wytwarzają duży strumień ciepła podczas pracy, dlatego w celu skutecznego rozpraszania ciepła, a tym samym osiągnięcia lepszych parametrów elektro-optycznych są lutowane na chłodnicy 'stroną p-do dołu'. Autorzy sprawdzili możliwość dodatkowego odprowadzenia ciepła z obszaru aktywnego diody laserowej do chłodnicy poprzez zastosowanie warstwy tlen[...]

 Strona 1