Próba modyfikacji powierzchni czynnej ogniwa fotowoltaicznego poprzez zmianę parametrów podłoża

• Autorzy: Grudniewski T.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.261

Warianty tytułu

EN

Photovoltaic cell active surface change using substrates with different topography parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sputtering magnetronowy jest techniką napylania warstw cienkich znajdującą coraz większe zastosowanie w procesach wytwarzania elektroniki i ogniw fotowoltaicznych [1,2]. Celem prezentowanych w artykule prac badawczych, jest analiza możliwości zastosowania podłoża alternatywnego do powszechnie stosowanych i tym samym osiągnięcie zmian topografii warstw otrzymywanych w procesie sputteringu magnetronowego. Zaburzenie topografii podłoża może skutkować większym uporządkowaniem struktury warstwy, co oznacza bardziej jednolitą powierzchnię, lub zjawiskiem całkowicie odwrotnym. Oba rezultaty są pożądane z punktu widzenia zastosowań produkcyjnych. Z jednej strony poszukuje się cienkich i jednolitych warstw, a z drugiej warstw o zmodyfikowanej topografii. Według autora, modyfikacja topografii warstw pochłaniających promieniowanie, może doprowadzić do zwiększenia powierzchni czynnej ogniwa fotowoltaicznego a co za tym idzie zwiększyć jego wydajność [3]. W czasie eksperymentów autor używał jako podłoża standardowego szkła laboratoryjnego (float) oraz laminatu (papier z żywicą). Dokonano serii naniesień warstw cienkich, celem otrzymania kompletnego ogniwa. Ogniwa na szkle jak i na laminacie były wykonane w tych samych warunkach i parametrach kolejnych procesów. Kolejne warstwy wchodzące w skład budowy ogniwa były tak nanoszone, by istniała możliwość ich późniejszej analizy (stosowano odpowiednie przesłony). Po wykonaniu ogniw, została sprawdzona ich wydajność kwantowa, którą odniesiono do obserwacji otrzymanych w wyniku skanowania AFM kolejnych warstw.

EN

Magnetron Sputtering can create thin layers with can be used for electronic elements or photovoltaic cells [1,2]. The objective presented in the article concern the possibility of using photovoltaic cells substrates alternative to the commonly used. The author hypothesizes that the changes in the topography of the layers obtained by the sputtering magnetron are the consequence of disorders to the topography of the substrate.This disorder may result in a greater re-arrangement of the layer structure, leading to a more uniform after-surface, a phenomenon completely the opposite of what was thought.Both results are desirable in production applications. On the other hand, the most sought after result is the thin, uniform layers being the other layers of the modified topography. Disturbed layers can increase the active surface of the photovoltaic cell and thus increase its efficiency [3]. During the experiments, the author used as a base standard laboratory glass (float) and the laminate (paper with resin). There have been a series of thin layers of annotations, in order to obtain a complete cell. Cells on glass and the laminate was manufactured under the same conditions and parameters of other processes. Successive layers included in the construction of the cells to be applied so that it is possible subsequent analysis (using the appropriate aperture). After the cells were tested for quantum efficiency, which was related to the observation obtained by scanning successive layers of AFM.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo fotowoltaiczne; modyfikacja; topografia; warstwa; wydajność kwantowa; nanoszenie warstw

EN

photovoltaic cell; layer; topography; modification; quantum efficiency; thin layer; creation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 4
• Strony: 177--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grudniewski T.

• Państwowa Szkoła Wyższa im. Papieża Jana Pawła II w Białej Podlaskiej, Wydział Nauk Ekonomicznych i Technicznych, Zakład Informatyki, ul. Sidorska 95/97, 21-500 Biała Podlaska; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Sahin A., Kaya H., Thin-Film Solar Cells, 2010.
• [2] Posadowski W. M.: Pulsed magnetron sputtering of reactive compounds, Thin Solid Films, 1999.
• [3] Sławomir Gułkowski. Modelowanie charakterystyk I-V ogniw słonecznych w środowisku matlab/simulink. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury - Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXI, z. 61 (3/II/14), 2014, s. 203-208, DOI:10.7862/rb.2014.88.
• [4] Luhin V., Zarapin V., Zharski I., Zhukowski P.: Sensorowe właściwości cienkich warstw SnO2 wytwarzanych rozpylaniem magnetronowym, Elektronika. Konstrukcje, technologie, zastosowania 11/2011.
• [5] Park M. W., Lee W. W,. Lee J. G,. Lee Ch. M, A Comparison of the Mechanical Properties of RF- and DC- Sputter-Deposited Cr Thin Films, Materials Science, 2007.
• [6] Musil J., Baroch P., Vlcek J., Nam K.H., Han J.G.: Reactive magnetron sputtering of thin films: present and trends, Thin Solid Films, 2005.
• [7] Krawczak E., Gułkowski S., Olchowik J. M.: Badanie efektywności pracy fotowolticznego systemu „off-grid” w warunkach zimowo-wiosennych dla Lubelszczyzny. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury - Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXI, z. 61 (3/II/14), 2014, s. 317-328, DOI:10.7862/rb.2014.98.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)