Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laser-Assisted Copper Oxidation

Musztyfaga-Staszuk M., Gawlińska-Nęcek K., Janicki D., Panek P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

767--770

EN

The paper proposes a method for copper sheet oxidation by using a laser beam. The thickness of the oxide layer increases with temperature growth; therefore, the proper parameters of the experiment such as pulse power, frequency and the speed of the beam were adjusted. High power diode laser was used in the investigations. The topography of the oxidised copper sheets was determined using atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy with EDS analyses. Optical parameters of the deposited layer were characterised by spectrophotometry. Both roughness and thickness of the investigated samples were measured using the confocal laser scanning microscope. The technological recommendations for the laser micro-machining technology to obtain copper sheet oxidation by using the high power laser beam were selected.

2

New kind of Cu based paste for Si solar cells front contact formation

Musztyfaga-Staszuk M., Major Ł., Putynkowski G., Sypień A., Gawlińska K., Panek P., Zięba P.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 3

469--476

EN

Potential impact of copper replacing silver in the paste used for the front electrode fabrication in crystalline silicon solar cells was investigated. The copper was applied as a new CuXX component with about 2 wt.% to 6 wt.% share of XX modifier. The generated CuXX molecules were analyzed using transmission microscopy. Based on the commercial Du Pont PV19B paste, CuXX and XX materials, the new PV19B/CuXX paste with 51 wt.% share of Cu and the PV19B/XX paste with 51 wt.% share of XX only were developed. Comparative studies of the effect of the commercial PV19B paste made by DuPont Company, and the pastes with the CuXX component and with the modifier XX alone on the electrical parameters of solar cells produced on crystalline silicon were carried out. The solar cells were characterized by the current-voltage technique. As a final result, the Cz-Si solar cell with the 51 wt.% share of Cu in the front electrode having a series resistance of 0.551 Ωcm2, an efficiency of 14.08 % and, what is more important, the fill factor of 0.716, was obtained. It is the best result ever obtained concerning direct Cu application for solar cells fabricated in thick-film technology.

3

Analiza parametrów elektrycznych przedniej metalizacji wytworzonej na bazie nowej pasty miedziowej

Musztyfaga-Staszuk M., Putynkowski G., Panek P., Zięba P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 7

14--16

PL

Współcześnie rynek fotowoltaiczny zmienił się w dojrzały przemysł o zasięgu globalnym. W odniesieniu do kwestii ekonomicznych, należy zauważyć, zastąpienie pasty na bazie Ag pastą składającą się w dużej mierze z Cu przy istniejącej znacznej różnicy w cenie surowca przyniosłoby dużą korzyść poprzez redukcję kosztów dla przemysłu PV idąca w setki milionów dolarów. W artykule zawarto wyniki pomiarów wybranych własności elektrycznych krzemowych ogniw fotowoltaicznych. W pracy zbadano rezystancję na styku metal-półprzewodnik przedniej metalizacji ogniw słonecznych metodą linii transmisyjnych (TLM) oraz rezystancję i rezystancję właściwą past metodą techniczną. Do badań zastosowaną jedną srebrną pastę komercyjną oraz eksperymentalnie przygotowane przez jednostkę zewnętrzną.

EN

Nowadays, the photovoltaic market has turned into a mature industry with a global range. Regarding economic issues, it should be noted that replacing the paste based on Ag with a paste largely made of Cu with a significant difference in the price of the raw material would be of great benefit by reducing costs for the PV industry going hundreds of millions of dollars. The article contains the results of measurements of selected electrical properties of silicon photovoltaic cells. The work researched the resistance at the interface between the metal-semiconductor of the front metallization of solar cells by transmission lines method (TLM) and the resistance and specific resistivity of the paste by technical method. One silver commercial paste was used for the tests and experimentally prepared by external unit.

4

Investigation of mechanical and anti-corrosion properties of flame sprayed coatings

Musztyfaga-Staszuk M., Czupryński A., Kciuk M.

Advances in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, nr 4(58)

42--53

EN

This article presents the results of an examination of the properties of thermal flame sprayed coatings produced by material in the form of four powders (two polymers: PA11 and PA12 CastoPlast, and two high purity: tin and aluminum) on the substrate of the unalloyed structural steel of S235JR grade. Investigations of coating properties are based on metallography tests (SEM and CLSM), measurement of microhardness (acc. to PN-EN ISO 6507-1:2007), anticorrosive (acc. to PN-EN ISO 9227:2017-06) and bend testing. Results demonstrate properties of flame sprayed coatings that are especially promising in the industrial applications where corrosion-resistant coating properties are required. Consequently, performed experiments show that the highest corrosion resistance is demonstrated by steel samples with a polyamide anti-corrosion system. Accelerated corrosion tests showed the lowest corrosion resistance of the tin coating system, however, they do not fully correspond to the corrosion processes in operating conditions.

5

The stencil printing for front contact formation on the silicon solar cells

Panek P., Swatowska B., Sypień A., Musztyfaga-Staszuk M., Jakubowska M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 3

272--275

EN

This study reports the stencil printing process of a front contact electrode on monocrystalline (Cz-Si), textured silicon solar cells. The final parameters of the cells obtained by applying the squeegee blades with different hardness and detected by SEM, Corescanner, LBIC and I-V systems are analysed. By using stencil technique, the front side metallization has been reduced by 7.5%, resulting in the limiting of shading losses and improvement of the Si solar cell output parameters. The stencil printing of 100 μm fingers width with aspect ratio of 0.50 resulted in short circuit current density of 34.7 mA/cm2, open circuit voltage of 606 mV, fill factor of 0.768 and cell conversion efficiency of 16.16% compared to 15.33% with screen printed contacts.

PL

W pracy opisano proces nadruku kontaktów przednich przy użyciu szablonu na krzemowe ogniwa monokrystaliczne z powierzchnią posiadającą teksturę. Finalne parametry ogniw z elektrodami naniesionymi z wykorzystaniem rakli o różnej twardości uzyskano na podstawie pomiarów SEM, Corescan, LBIC oraz charakterystyk prądowo-napięciowych I-V. Wyniki poddano analizie, co pozwoliło zaobserwować fakt, że zastosowanie techniki nadruku kontaktów za pomocą szablonu doprowadziło do redukcji obszaru pokrytego zmetalizowanymi elektrodami o 7,5%. Powoduje to ograniczenie strat w parametrach wyjściowych ogniw poprzez zwiększenie powierzchni czynnej ogniw. Zastosowanie szablonu nadruku o szerokości przekroju pojedynczej ścieżki 100 m oraz współczynniku wzajemnej relacji (wys. do szer.) 0,5, pozwala uzyskać ogniwo cechujące się: gęstością prądu zwarcia Jsc ok. 34,7 mA/cm2, napięciem obwodu otwartego 606 mV, współczynnikiem wypełnienia 0,768 oraz sprawnością 16,16%. Sprawność osiągana dla ogniwa z kontaktami wykonanymi klasyczną techniką sitodruku to 15,33%.

6

Badanie materiałów fotowoltaicznych z wykorzystaniem urządzenia Sherescan

Musztyfaga-Staszuk M., Tański T.

Energetyka

|

2015

|

nr 1

37--39

PL

Przedstawiono wyniki badań parametrów krzemowej płytki półprzewodnikowej, takich jak typ przewodności p/n i rezystancję powierzchniową warstwy dyfuzyjnej emitera oraz parametry wytwarzanego ogniwa fotowoltaicznego, takie jak rezystancja kontaktu na styku metal - półprzewodnik z zastosowaniem urządzenia „Sherescan”.

EN

Presented are testing results of a semiconductor silicon wafer parameters such as p/n type conductivity and surface resistance of an emitter diffusion layer as well as the parameters of the produced photovoltaic cell like the contact resistance of a metal - semiconductor junction with the use of Sherescan device.

7

Structure And Properties Of PVD Coatings Deposited On Cermets

Żukowska L., Mikuła J., Staszuk M., Musztyfaga-Staszuk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

727--733

EN

The main aim of the research is the investigation of the structure and properties of single-layer and gradient coatings of the type (Ti,Al)N and Ti(C,N) deposited by physical vapour deposition technology (PVD) on the cermets substrate. The structural investigations include the metallographic analysis on the transmission and scanning electron microscope. Examinations of the chemical compositions of the deposited coatings were carried out using the X-ray energy dispersive spectrograph EDS, and using the X-ray diffractometer. The investigations include also analysis of the mechanical and functional properties of the materials: substrate hardness tests and microhardness tests of the deposited coatings, surface roughness tests, evaluation of the adhesion of the deposited coatings as well as cutting properties. The results of the investigations carried out confirm the advantages of PVD coatings deposited onto cermets substrate especially in case of (Ti,Al)N. Coatings deposited onto the investigated substrates are characterised by good adhesion, high microhardness, taking effect in very high increasing of wear resistance. Deposition of hard, thin, gradient coatings on materials surface by PVD method features one of the most intensely developed directions of improvement of the working properties of materials. Equally important is the development of tool materials with respect to the fabrication of thin coatings resistant to wear in PVD process. It is of considerable importance, since through the selection of appropriate components, we can obtain a tool material of better properties. This area of tool material development is a priority nowadays, since it is the main route leading to the acquisition of machining tools of suitable properties. The results of the investigation provide useful information on microstructure, adhesion characterized in a scratch test, wear resistant properties of the gradient and single-layer coatings deposited onto cermet.

PL

Celem artykułu było zbadanie struktury i właściwości jednowarstwowych i gradientowych powłok typu (Ti,Al)N oraz Ti(C,N) naniesionych metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) na podłożu z cermetali narzędziowych. Badania strukturalne obejmują transmisyjną i skaningową mikroskopię elektronową. Analizę składu chemicznego i fazowego badanych powłok wykonano metodą spektroskopii energii rozproszonego promieniowania rentgenowskiego (EDS) oraz metodą dyfrakcji rentgenowskiej za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. Badania obejmują również analizę właściwości mechanicznych i funkcjonalnych badanych materiałów: badanie twardości podłoża z cermetalu i testy mikrotwardości naniesionych powłok, badania chropowatości powierzchni, ocena przyczepności naniesionych powłok, jak również właściwości skrawne. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają zalety powłok PVD osadzanych na podłożu z cermetalu, zwłaszcza w przypadku powłok typu (Ti,Al)N. Powłoki osadzone na badanych podłożach charakteryzują się dobrą przyczepnością, wykazują wysoką mikrotwardość, co wpływa na wzrost odporności ściernej. Istoty jest rozwój materiałów narzędziowych w zakresie wytwarzania cienkich powłok odpornych na zużycie w procesie PVD. Ma to duże znaczenie, ponieważ wykorzystując cechy odpowiednio dobranych składników można uzyskać materiał narzędziowy o lepszych własnościach. Ta dziedzina rozwoju materiałów narzędziowych stanowi w obecnych czasach priorytet, ponieważ jest główną drogą, wiodącą do uzyskania narzędzi skrawających o odpowiednich własnościach. Wyniki przeprowadzonych badań dostarczają przydatnych informacji na temat mikrostruktury oraz adhezji, odpornych na zużycie gradientowych i jednowarstwowych powłok naniesionych na podłoże z cermetalu.

8

Application of Artificial Neural Networks in Modeling of Manufactured Front Metallization Contact Resistance for Silicon Solar Cells

Musztyfaga-Staszuk M., Honysz R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1673--1678

EN

This paper presents the application of artificial neural networks for prediction contact resistance of front metallization for silicon solar cells. The influence of the obtained front electrode features on electrical properties of solar cells was estimated. The front electrode of photovoltaic cells was deposited using screen printing (SP) method and next to manufactured by two methods: convectional (1. co-fired in an infrared belt furnace) and unconventional (2. Selective Laser Sintering). Resistance of front electrodes solar cells was investigated using Transmission Line Model (TLM). Artificial neural networks were obtained with the use of Statistica Neural Network by Statsoft. Created artificial neural networks makes possible the easy modelling of contact resistance of manufactured front metallization and allows the better selection of production parameters. The following technological recommendations for the screen printing connected with co-firing and selective laser sintering technology such as optimal paste composition, morphology of the silicon substrate, co-firing temperature and the power and scanning speed of the laser beam to manufacture the front electrode of silicon solar cells were experimentally selected in order to obtain uniformly melted structure well adhered to substrate, of a small front electrode substrate joint resistance value. The prediction possibility of contact resistance of manufactured front metallization is valuable for manufacturers and constructors. It allows preserving the customers’ quality requirements and bringing also measurable financial advantages.

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do predykcji rezystancji przedniej metalizacji w krzemowych ogniwach słonecznych. Oceniono wpływ tak wytworzonej elektrody przedniej na własności elektryczne ogniw fotowoltaicznych. Przednią elektrodę ogniw fotowoltaicznych naniesiono metodą sitodruku SP (ang. Screen Printing) i następnie wytwarzano dwoma metodami: konwencjonalną (1. wypalanie w piecu taśmowym) i niekonwencjonalną (2. selektywne spiekanie laserowe). Do wyznaczenia rezystancji elektrod przednich zastosowano metodę linii transmisyjnych TLM (ang. Transmission Line Model). Sztuczne sieci neuronowe zostały opracowane z wykorzystaniem pakietu Statistica Neural Network firmy Statsoft. Opracowane sztuczne sieci neuronowe umożliwią modelowanie rezystancji wytworzonej przedniej metalizacji i ułatwią lepszy dobór parametrów produkcji. Następujące zalecenia technologiczne sitodruku połączonego z wypalaniem w piecu i selektywnym spiekaniem laserowym takie jak optymalny skład pasty, morfologię podłoża krzemowego, temperaturę wypalania oraz moc i prędkość skanowania wiązki laserowej, do wytworzenia przedniej elektrody krzemowych ogniw słonecznych dobrano eksperymentalnie celem uzyskania celem uzyskania jednolicie stopionej struktury dobrze przylegającej do podłoża, małej wartości rezystancji połączenia elektrody przedniej z podłożem. Możliwość estymacji rezystancji przedniej metalizacji jest wartościowa dla producentów i konstruktorów. Pozwala ona na dotrzymanie wymagań klienta i przynosi wymierne zyski.

9

Zastosowanie autorskiego przyrządu do pomiaru rezystancji elektrody przedniej krzemowego ogniwa fotowoltaicznego metodą linii transmisyjnych

Musztyfaga-Staszuk M., Staszuk M., Dobrzański L.A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 5

251--255

PL

W artykule wyodrębnić można dwa aspekty. Pierwszym aspektem niniejszej pracy są jej walory naukowe i poznawcze. Określono wpływ warunków wytwarzania elektrody przedniej zarówno metodą tradycyjną, jak i metodą selektywnego spiekania laserowego na strukturę uzyskanej elektrody oraz strefę jej połączenia z podłożem krzemowym. Analizie poddano również wpływ morfologii (powierzchnia teksturowana lub bez tekstury) oraz stanu powierzchni płytek krzemowych (warstwa antyrefleksyjna lub jej brak) na wynik uzyskanych rezystancji. Drugi aspekt pracy dotyczy wyznaczenia rezystancji elektrod przednich zastosowaną metodą linii transmisyjnych na stanowisku badawczym, w którym zaprojektowano i wykonano najważniejsze elementy składowe: moduł sterowania, przystawkę oraz matrycę pomiarową.

EN

The article can be distinguished two aspects. The first aspect of this study are its advantages and cognitive science. The influence of the manufacturing front electrode both the traditional method and the method of selective laser sintering of the structure of the resulting electrode and the connection zone between electrode and silicon. It was also analyzed the influence of morphology (surface textured or without texture) and the state of the surface of silicon wafer (layer anti-reflective or its lack of) on the result obtained resistance. The second aspect of the work concerns the front electrode resistance of the transmission line method was used on the test, which was designed the most important components: a control unit, attachment and measurement matrix.

10

The Effect of PVD and CVD Coating Structures on the Durability of Sintered Cutting Edges

Staszuk M., Dobrzański L.A., Tański T., Kwaśny W., Musztyfaga-Staszuk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

269--274

EN

In the work it was demonstrated that the exploitative stability of edges from tool ceramics and sintered carbides coated with gradient and multilayer PVD and CVD coatings depends mainly on the adherence of the coatings to the substrate, while the change of coating microhardness from 2300 to 3500 HV0.05, the size of grains and their thickness affect the durability of the edges to a lesser extent. It was found that some coatings showed a fine-grained structure. The coatings which contained the AlN phase with hexagonal lattice showed a considerably higher adhesion to the substrate from sialon ceramics rather than the coatings containing the TiN phase. Better adherence of the coatings containing the AlN phase with hexagonal lattice is connected with the same kind of interatomic bonds (covalent) in material of both coating and ceramic substrate. In the paper the exploitative properties of the investigated coatings in the technological cutting trials were also determined. The models of artificial neural network, which demonstrate a relationships between the edge stability and coating properties such as: critical load, microhardness, thickness and size of grains were worked out.

PL

W pracy wykazano, że trwałość eksploatacyjna ostrzy skrawających z ceramiki narzędziowej i węglików spiekanych pokrytych gradientowymi i wielowarstwowymi powłokami PVD oraz CVD zależy głównie od przyczepności powłok do podłoża, natomiast zmiana mikrotwardości w zakresie od 2300 do 3500 HV0.05. wielkości ziarn oraz ich grubości w mniejszym stopniu wpływają na trwałość ostrzy. Powłoki wykazują drobnoziarnistą strukturę. Powłoki zawierające fazę AlN o sieci heksagonalnej wykazują lepszą przyczepność do sialonowego podłoża niż powłoki zawierające fazę TiN. Lepsza przyczepność powłok zawierających fazę A1N o sieci heksagonalnej związana jest z takim samym rodzajem wiązań międzyatomowych (kowalencyjnych) w materiale powłoki i ceramicznego podłoża. W pracy określono także własności eksploatacyjne powłok w technologicznej próbie toczenia. Zależności pomiędzy trwałością ostrza a własnościami powłok takimi jak obciążenie krytyczne, mikrotwardość, grubość i wielkość ziarna określono z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych.

11

Application Examples for the Different Measurement Modes of Electrical Properties of the Solar Cells

Musztyfaga-Staszuk M., Dobrzański L.A., Rusz S., Staszuk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

247--252

EN

The aim of the paper was to apply the newly developed instruments ‘Corescan’ and ‘Sherescan’ in order to measure the essential parameters of producing solar cells in comparison with the standard techniques. The standard technique named the Transmission Line Method (TLM) is one way to monitor contacting process to measure contact resistance locally between the substrate and metallization. Nowadays, contact resistance is measured over the whole photovoltaic cell using Corescanner instrument. The Sherescan device in comparison with standard devices gives a possibility to measure the sheet resistance of the emitter of silicon wafers and determine of both P/N recognition and metal resistance. The Screen Printing (SP) method is the most widely used contact formation technique for commercial silicon solar cells. The contact resistance of manufactured front metallization depends of both the paste composition and co-firing conditions. Screen printed front side metallization and next to co-fired in the infrared conveyor furnace was carried out at various temperature from 770°C to 920°C. The silver paste used in the present paper is commercial. The investigations were carried out on monocrystalline silicon wafers. The topography of co-fired in the infrared belt furnace front metallization was investigated using the atomic force microscope and scanning electron microscope (SEM). There were researched also cross sections of front contacts using SEM microscope. Front contacts of the solar cells were formed on non-textured silicon surface with coated antireflection layer. On one hand, based on electrical properties investigations using Sherescan instrument it was obtained the knowledge of the emitter sheet resistance across the surface of a wafer, what is essential in optimizing the emitter diffusion process. On the other hand, it was found using Corescan instrument that the higher temperature apparently results in a strongly decreased contact resistance.

PL

Celem pracy było zastosowanie niedawno opracowanych urządzeń. Corescan” i „Sherescan” do zmierzenia zasadniczych parametrów wytwarzanych ogniw słonecznych w porównani z standardowymi technikami. Standardowa technika nazywana metodą linii transmisyjnych TLM (ang. Transmission Line Method) jest jednym ze sposobów monitorowania procesu pomiaru rezystancji strefy połączenia elektrody z podłożem. Obecnie, rezystancja kontaktu ogniwa słonecznego jest mierzona przy użyciu urządzenia Corescan. Urządzenie Sherescan w porównaniu ze standardowymi urządzeniami daje możliwość pomiaru rezystancji powierzchniowej warstwy dyfuzyjnej emitera płytek krzemowych i rozpoznania typu przewodności P/N i rezystancji kontaktu. Obecnie większość krzemowych ogniw fotowoltaicznych produkowanych na skalę przemysłową wytwarza się z zastosowaniem metody sitodruku do nanoszenia przedniej i tylnej metalizacji. Rezystancja kontaktu wytworzonej przedniej metalizacji zależy zarówno od składu pasty i warunków wypalania. Elektrodę przednią nadrukowano metodą sitodruku, a na- stępnie wypalano w piecu taśmowym w zakresie temperatury od 770°C do 920°C. W niniejszej pracy zastosowano komercyjną pastę srebrną. Badania wykonano na płytkach krzemowych monokrystalicznych. Topografię powierzchni wypalanej w piecu taśmowym przedniej elektrody wykonano stosując mikroskop sił atomowych i skaningowy mikroskop elektronowy. Zbadano również przekroje poprzeczne przednich elektrod stosując skaningowy mikroskop elektronowy. Elektrody przednie ogniw słonecznych wytworzono na powierzchni krzemowej nieteksturowanej z naniesioną warstwą antyrefleksyjną. Na podstawie uzyskanych badań własności elektrycznych za pomocą urządzenia Sherescan stwierdzono, że w zakresie temperatury od 770°C do 920°C, rezystancja właściwa kontaktu mieści się w zakresie 0.43÷1,01 μ Ω/ i rezystancja warstwowa kontaktu mieści się w zakresie 0,28÷0.67 mΩ/ krzemowego ogniwa fotowoltaicznego. W wyniku badań własności elektrycznych wykonanych z wykorzystaniem urządz.enia Corescan uzyskano szczegółową mapę powierzchni oporu styku pomiędzy emiterem a warstwą metalizacji ogniw słonecznych.

12

The comparison of computer methods for porosity evaluation in sintered constructional steels

Dobrzański L.A., Musztyfaga-Staszuk M., Łuckoś A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

395--402

EN

Purpose: Purpose of this paper is to compare the results obtained from the parameters characterizing the porosity using two computer programs. Design/methodology/approach: The powders used in the present paper are pre-alloyed iron-base powders. The amount of graphite which is mixed with the iron-base powder is 0.6% and lubricant is 0.75%. Green compacts were sintered in a vacuum furnace and cooled in nitrogen at three different rates: 6.5ºC/s, 1.6ºC/s and 0.3ºC/s. Next the samples were tempered in vacuum in the same furnace and cooled in nitrogen, with the exception of low cooling. Obtained samples were examined by light optical microscopy (LOM) for microstructure observation and scanning electron microscopy (SEM). Findings: Investigation of porosity in the pre-alloyed steels was performed using ”Image-Pro Plus” computer program of Media Cybernetics company and “Sigma Scan” computer program of Systat Software company. Leica light microscope (MEFA4) was used to prepare series of micrographs. The microstructures were observed at 25x magnification and recorded as *.jpg files. After calibration of the digital images, the chosen parameters were calculated. Practical implications: Both programs have some limitations, which made it difficult to obtain some results automatically. Originality/value: The obtained results from the programs confirm that these programs are very useful in the statistical analysis of microstructures of sintered materials, because of the time savings during calculations.

13

Mikroobróbka laserowa przednich kontaktów elektrycznych w krzemowych ogniwach słonecznych

Dobrzański L. A., Musztyfaga-Staszuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

669--673

PL

Przewiduje się, że technologia laserowa znacznie uprości wytwarzanie krzemowych ogniw słonecznych, w tym również operację wytwarzania przednich kontaktów. W świetle wzrastającego zapotrzebowania na materiały o odpowiednich własnościach można uznać za aktualne z punktu widzenia naukowego wykorzystanie technik laserowych do kształtowania własności materiału i jego struktury. Technika mikroobróbki laserowej w odniesieniu do tradycyjnych metod powszechnie stosowanych jest tania, elastyczna, a czasem niezastąpiona. W związku z tym poszukuje się odpowiednich materiałów i metod wytwarzania przedniego kontaktu w celu uzyskania niskorezystywnej strefy połączenia warstwy metalicznej z krzemem. Badania zawarte w prezentowanej pracy stanowią odzew na rosnące zapotrzebowanie sektora energetycznego na nowe rozwiązania odnawialnych źródeł energii elektrycznej. Poruszone zostały kwestie dotyczące poprawy jakości wytwarzanej przedniej metalizacji na powierzchni krzemowej o różnej morfologii, która może być jedną z możliwości wyboru najlepszej (ze względu na właściwe kryterium przyjęto minimalizację rezystancji strefy połączenia przedniego kontaktu z podłożem krzemowym) i najodpowiedniejszej operacji wytwarzania ogniwa słonecznego procesu technologicznego do zastosowania, ze wskazaniem na konieczność uwzględnienia struktury oraz topografii powierzchni krzemowych ogniw słonecznych. W celu uzyskania najkorzystniejszej, jednolicie stopionej struktury, dobrze przylegającej do podłoża oraz małej rezystancji połączenia przedniego kontaktu z podłożem dobrano eksperymentalnie następujące zalecenia technologiczne mikroobróbki laserowej dotyczące wytworzenia przedniej metalizacji krzemowych ogniw fotowoltaicznych: skład pasty, moc i prędkość skanowania wiązki laserowej, morfologię podłoża krzemowego.

EN

It is predicted that laser technology will considerably simplify the fabrication of silicon photovoltaic cells, including also the fabrication process of front contacts. In view of the increasing demand for materials of appropriate properties we can deem it scientifically grounded and up-to-date to utilize laser techniques to shape the properties of material and its structure. Microtreatment technology for traditional methods commonly used is a cheap, flexible, and sometimes irreplaceable. Therefore an appropriate materials and methods of manufacture the front contact are searched in order to obtain a low resistivity of the connection zone between metallic layer and silicon. The investigations contained in the paper is a response to the growing demands for new renewable energy solutions. It addresses the improvement of the quality manufactured front side metallization with silicon surface and different morphology, which may be one of the best choice (as a properly criterion was accepted the minimum values of the resistance of the front electrode and silicon substrate joint) and the most appropriate operation of the solar cell manufacturing process to be used, indicating the need to consider the structure and surface topography of silicon solar cells. The following technological recommendations of the laser micro-machining technology such as optimal paste composition, the power and scanning speed of the laser beam, morphology of the silicon substrate, to manufacture the front electrode of silicon solar cells were experimentally selected in order to obtain uniformly melted structure well adhered to substrate, of a small front contact substrate joint resistance value.