Analiza właściwości cienkich warstw Tio2 do aplikacji w elastycznych przyrządach fotowoltaicznych i optoelektronicznych

• Autorzy: Sibiński M. , Znajdek K. , Tadaszak K. , Posadowski W. , Sawczak M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of Properties of Thin Tio2 Layers for Application in Photovoltaic and Optoelectronic Devices

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest opisem analizy nowej metody nakładania cienkich warstw dwutlenku tytanu pod kątem jej aplikacji w ogniwach słonecznych z uwzględnieniem elastycznych struktur fotowoltaicznych. Uzyskane warstwy zostały poddane zarówno charakteryzacji optycznej i elektrycznej, jak również badaniom strukturalnym w celu weryfikacji możliwości ich zastosowań w charakterze emiterowych pokryć przewodzących w strukturach fotowoltaicznych. Dodatkowo, w ramach oceny potencjału zastosowania TiO2 w elastycznych ogniwach słonecznych, badane warstwy otrzymane na elastycznych podłożach PET zostały przetestowane pod kątem wpływu dynamicznych cykli zginania na zmianę ich rezystancji na kwadrat. Jako ostateczna weryfikacja potencjału uzyskanych warstw do produkcji przyrządów fotowoltaicznych wykonano prototypowe ogniwo słoneczne, pokryte TiO2, oraz sprawdzono jego podstawowe parametry elektryczne.

EN

This paper presents properties of titanium dioxide thin films prepared in reactive pulse magnetron deposition method using differential variants of process parameters. Layers of TiO2 were deposited on both glass and polymer foil substrates. They were characterized in terms of optical and electrical parameters in order to verify their possible application as emitter conductive coatings in photovoltaic structures. Additionally, within the evaluation process of potential TiO2 application in flexible solar cells, layers deposited on PET foils, were investigated for mechanical durability. They were tested in terms of the influence of dynamic bending cycles on surface resistance per square changes.

Słowa kluczowe

PL

dwutlenek tytanu; TiO2; ogniwa fotowoltaiczne; transparentne tlenki przewodzące; TCO

EN

titanium dioxide; TiO2; photovoltaic cells; transparent conductive oxides; TCO

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2014
• Tom: Z. 264
• Strony: 99--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sibiński M.

• Politechnika Łódzka

autor

Znajdek K.

• Politechnika Łódzka

autor

Tadaszak K.

• Politechnika Wrocławska

autor

Posadowski W.

• Politechnika Wrocławska

autor

Sawczak M.

• Instytut Maszyn Przepływowych, Polska Akademia Nauk

Bibliografia

• 1. Ferekides C., Marinskiy D., Viswanathan V., Tetali B., Palekis V., Selvaraj P., Morel D.: High efficiency CSS CdTe solar cells. Thin Solid Films 361-362, pp. 520-526, 2000.
• 2. Hartmann H., Mach R., Selle B.: Wide bandgap II-VI compounds as electronic materials. Current Topics in Materials Science, Amsterdam, pp. 1-414, 1981.
• 3. Goliszewska K., Kamińska E., Piotrkowska A., Rutkowski J., Kowalczyk E., Papis E., Kruszka R., Piotrkowski T., Wawro A.: Transparent Ohmic contacts to GaSb/In(Al.)GaAsSb photovoltaic cells. 8th Expert Evaluation and Controlof Compound Semiconductor Materials and Technology, EXMATEC, Kadyks, pp. 133, 2006.
• 4. Castaner L., Carter J., Silvestre S., Ashburn P., Alcubilla R., Luque A., Alonso J., Pons J., Markvart T.: Series resistance in polysilicon contacted solar cells. 24th Photovoltaic Energy Conversion Conference, Vol. 2, pp. 1489-1491, 1994.
• 5. Kavan L., Grätzel M., Gilbert S.E., Klemenz C., Scheel H.J.: Electrochemical and Photoelectrochemical Investigation of Single-Crystal Anatase, J. Am. Chem. Soc., vol. 118, pp. 6716-6723, 1996.
• 6. Yang G., Jiang Z., Shi H., Xiao T., Yan Z.: Preparation of highly visible-light active N-doped TiO2 photocatalyst, J. Mater. Chem., vol. 20, pp. 5301-5309, 2010.
• 7. Visai L., De Nardo L., Punta C., Melone L., Cigada A., Imbriani M., Arciola C.R. Titanium oxide antibacterial surfaces in biomedical devices, Int. J. Artif. Organs., vol. 34, pp. 929-946, 2011.
• 8. Huang J.J., Lee Y.T.: Self-cleaning and antireflection properties of titanium oxide film by liquid phase deposition, Surface and Coatings Technology, in press, http://dx.doi.org/10.1016/, j.surfcoat.2012.04.078, 2012.
• 9. Zhao L., Zhao X., Liu J., A.Z., Wang D., Wei B.: Fabrications of Nb-doped TiO2 (TNO) transparent conductive oxide polycrystalline films on glass substrates by sol-gel method, J. Sol-Gel Sci. Technol., vol. 53, pp. 475-479, 2010.
• 10. Dunnill C.W., Kafizas A., Parkin I.P.: CVD Production of Doped Titanium Dioxide Thin Films, Chemical Vapor Deposition, vol. 18, pp. 89-101, 2012.
• 11. Dabney M.S., van Hest M.F.A.M., Teplin C.W., Arenkiel S.P., Perkins J.D., Ginley D.S., Pulsed laser deposited Nb doped TiO2 as a transparent conducting oxide, Thin Solid Films, vol. 516, pp. 4133-4138, 2008.
• 12. Sakaguchi K., Fukazawa M., Shimakawa K., Hatanaka Y.: Highly conductive titanium oxide films by RF magnetron sputtering, Phys. Status Solidi C, vol. 8, pp. 2742-2745, 2011.
• 13. Posadowski W.M., Wiatrowski A., Dora J., Radzimski Z.: Magnetron sputtering process control by medium-frequency power supply parameter, Thin Solid Films, vol. 516, pp. 4478-4482, 2008.
• 14. Dora J.: Patent Nr 313150, 1996.