Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porównanie charakterystyk przetwornicy SEPIC zawierającej tranzystory MOSFET wykonane z krzemu i węglika krzemu

Downar-Zapolski Michał

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 7

34--37

PL

W pracy przeanalizowano i dokonano porównania parametrów przetwornicy SEPIC w zależności od zastosowanego materiału półprzewodnikowego z jakiego został wykonany tranzystor kluczujący. Badania obejmowały wpływ zastosowanego pół przewodnika na sprawność energetyczną przetwornicy dc-dc, jej napięcie wyjściowe oraz temperaturę diody. Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że już samo zastąpienie tranzystora krzemowego na tranzystor z węglika krzemu powoduję wzrost sprawności energetycznej przetwornicy. Istotną kwestią wyróżniającą przetwornice zbudowaną z tranzystora z węglika krzemu jest fakt niewielkich różnic w sprawności energetycznej takiej przetwornicy w momencie zmiany obciążenia na jej wyjściu, w odróżnieniu do klasycznego tranzystora krzemowego, który powodował duże różnice w sprawności energetycznej przetwornicy w zależności od rezystancji obciążenia.

EN

The influence of the precursor dose of the ALD process on the In this study, we analyzed and compared the parameters of the SEPIC converter depending on the semiconductor material used for the switching transistor. The research covered the impact of the semiconductor used on the efficiency of the dc-dc converter, its output voltage, and the temperature of the diode. The findings indicate that merely replacing a silicon transistor with a silicon carbide transistor leads to an increase in the energy efficiency of the converter. A notable aspect distinguishing converters built with silicon carbide transistors is the minor differences in energy efficiency of such converters when there is a change in load at the output, unlike conventional silicon transistors, which caused significant variations in the energy efficiency of the converter depending on the resistance of the load.

2

Krzem dla nowej energetyki

Bańkowski Bartosz

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2023

|

Nr 4

68--72

PL

Na czym ma opierać się racjonalna i skuteczna transformacja energetyczna? Jaki model działania powinien przeważać w przemyśle i biznesie? Co przyniesie połączenie wydobycia własnych surowców i ich przetwórstwa z zastosowaniem nowoczesnych technologii produkcji, kluczowych dla energetyki urządzeń? Przeanalizujmy to na podstawie najpospolitszego pierwiastka - krzemu.

3

Silica ash from waste palm fronds used as an eco-friendly, sustainable adsorbent for the Removal of cupper (II)

Al-Qadri Fatima A., Alsaiari Raiedhah

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 2

30--39

EN

This study describes the creation of a low-cost silica material using a silicate extract as a precursor. This precursor is made from inexpensive palm frond waste ash through a simple calcination process at 500°C and a green extraction with water. Nitrogen adsorption-desorption, FTIR analyses, and transmission electron microscopy were used to characterize the samples. The surface area of the obtained mesoporous silica ash material was 282 m2/g1, and the pore size was 5.7 nm. For the adsorption of copper ions, an excellent adsorbent was obtained. The maximum copper ion adsorption capacity of this inexpensive silica ash-based adsorbent for removing heavy metal ions Cu(II) from aqueous solutions was 20 mg/g, and the eff ect of pH, temperature, and time on its adsorption capacity were also investigated. In addition, The adsorption isotherms were fi tted using Langmuir and Freundlich models, and the adsorption kinetics were evaluated using pseudo-first-order and pseudo-second-order models The results demonstrated that the synthesized adsorbent could effectively remove heavy metal ions from aqueous solutions at pH levels ranging from 2 to 5. The adsorption isotherms followed the Langmuir model, and the kinetic data fit the pseudo-second-order mode well. The thermodynamic results Negative values of G° indicate that the adsorption process was spontaneous, and negative values of entropy S° indicate that the state of the adsorbate at the solid/solution interface became less random during the adsorption process. According to the findings, prepared silica from palm waste ash has a high potential for removing heavy contaminating metal ions Cu (II) from aqueous solutions as a low-cost alternative to commercial adsorbents.

4

Srebro i krzem kluczem do rozwoju PV

Bogacz Agnieszka, Wiśniewski Grzegorz, Wiśniewski Konrad, Walczak Agata

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2022

|

nr 3

PL

Rozwój przemysłu produkcji urządzeń i komponentów dla zeroemisyjnych OZE to podstawa przyszłego bezpieczeństwa surowcowego, technologicznego i energetycznego kraju. W szczególności dotyczy to fotowoltaiki, której rola na rynku energii rośnie i która zwiększa bezpieczeństwo energetyczne oraz środowiskowe, ale ma też potencjał do poprawy bezpieczeństwa surowcowego i technologicznego.

5

Optimizing the mechanical properties of Al-4.5Cu-xSi alloys through multi-pass friction stir processing and post-process aging

Mostafavi M., Taghiabadi R., Jafarzadegan M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e11, 2022

EN

The effect of post-process aging on the microstructure and mechanical properties of multi-pass friction stir processed (FSPed) Al-4.5Cu alloy containing Si (1, 3, and 5 wt.%) was studied. According to the results, adding Si improved the fluidity and decreased the porosity content of the alloy. The addition of Si up to 3 wt.% also enhanced the mechanical properties. However, further addition of Si up to 5 wt.% impaired the tensile properties. Applying the first pass of FSP improved the tensile strength and fracture strain of the alloy containing 3 wt.% Si by 25 and 125%, respectively. However, the second and fourth pass of FSP substantially improved the fracture strain, but deteriorated the hardness and tensile strength of the alloy containing 3 wt.% Si. Post-FSP aging at 180 °C for 8 h significantly improved the mechanical properties. For instance, compared to the as-cast condition, the hardness, tensile strength, fracture strain, and toughness of post-aged four-pass FSPed Al-4.5Cu-3Si alloy increased by 107, 108, 175, and 310%, respectively. According to the fractography results, the fracture surface morphology of Al-4.5Cu-3Si alloy changed from a quasi-cleavage mode in as-cast condition to a ductile-dimple fracture mode after post-FSP aging.

6

A multiscale experimental analysis of mechanical properties and deformation behavior of sintered copper-silicon carbide composites enhanced by high-pressure torsion

Nosewicz Szymon, Bazarnik Piotr, Clozel Melanie, Kurpaska Łukasz, Jenczyk Piotr, Jarząbek Dariusz, Chmielewski Marcin, Romelczyk-Baishya Barbara, Lewandowska Malgorzata, Pakieła Zbigniew, Huang Yi, Langdon Terence G.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

776--794

EN

Experiments were conducted to investigate, within the framework of a multiscale approach, the mechanical enhancement, deformation and damage behavior of copper–silicon carbide composites (Cu–SiC) fabricated by spark plasma sintering (SPS) and the combination of SPS with high-pressure torsion (HPT). The mechanical properties of the metal–matrix composites were determined at three different length scales corresponding to the macroscopic, micro- and nanoscale. Small punch testing was employed to evaluate the strength of composites at the macroscopic scale. Detailed analysis of microstructure evolution related to SPS and HPT, sample deformation and failure of fractured specimens was conducted using scanning and transmission electron microscopy. A microstructural study revealed changes in the damage behavior for samples processed by HPT and an explanation for this behavior was provided by mechanical testing performed at the micro- and nanoscale. The strength of copper samples and the metal–ceramic interface was determined by microtensile testing and the hardness of each composite component, corresponding to the metal matrix, metal–ceramic interface, and ceramic reinforcement, was measured using nano-indentation. The results confirm the advantageous effect of large plastic deformation on the mechanical properties of Cu–SiC composites and demonstrate the impact on these separate components on the deformation and damage type.

7

Oznaczanie zawartości boru, krzemu i cyrkonu w nowych stopach glinu

Knapik Magdalena, Kozłowicz Sylwia, Charasińska Jadwiga, Czech Agnieszka

Analityka : nauka i praktyka

|

2021

|

nr 2

48--51

PL

Stopy na bazie glinu ze względu na swoje właściwości znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów – od części karoserii i silników samochodów, przez poszycia i elementy konstrukcyjne samolotów, po części statków kosmicznych.

8

Nowe podejście w bioanalityce związków bioaktywnych na bazie krzemu

Szultka-Młyńska Małgorzata, Orzoł Aleksandra, Rogowska Agnieszka, Gołębiowski Adrian, Głowacka Katarzyna, Pomastowski Paweł, Górecki Ryszard, Buszewski Bogusław

Analityka : nauka i praktyka

|

2021

|

nr 4

4--13

PL

Rośliny lecznicze stanowią niedoceniany rezerwuar bioaktywnych substancji antybakteryjnych, antygrzybicznych i antypasożytniczych. Prowadzenie kompleksowych i systematycznych badań w zakresie identyfikacji oraz izolacji tych substancji stanowi wyzwanie dla współczesnej nauki.

9

Characterization of a solar cell by varying illumination

Kołodziej Andrzej, Kołodziej Michał

Science, Technology and Innovation

|

2020

|

Vol. 10, no. 3

8--14

EN

This work aims to confirm that the single-diode model of a monocrystalline cell can be used successfully also for thin-film solar cells when their basic parameters are calculated using the method of changing illumination. The authors describe the experimental procedure, in which I–V curves of thin-film solar cells are measured when illumination levels are changing. In experiments, a fully reflective 500 W solar simulator is used as an excellent broadband white light source, which provides the range of 0.01–10 Sun settings.

10

Microstructural evolution and mechanical properties of multi-directionally forged SiP/ZA22 composite

Yousefi D., Taghiabadi R., Shaeri M. H., Ansarian I.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

295--307

EN

The effect of multi-pass multi-directional forging (MDF) on the microstructure and mechanical properties of Zn–22Al–xSi (X = 4 and 8 wt. %) alloy, also known as SiP/ZA22 composite, was investigated. MDF process was applied at 100 °C for one, three, and five passes with the strain of 0.47 per pass. According to the results, MDF refined and homogenized the composites microstructure so that the average size of primary Si (SiP) particles reduced from 25.0 µm and 30.4 µm in as-cast ZA22-4Si and ZA22-8Si composites to about 6.2 µm and 7.3 µm in five-pass MDFed condition, respectively, and their distribution shifted to the smaller size range. Mechanical properties tests revealed that multi-pass MDF has softened the investigated composite. For instance, the hardness, tensile strength, and shear strength of ZA22-4Si composite reduced from 83 HV, 280 MPa, and 165 MPa in as-cast condition to about 58 HV, 160 MPa, and 118 MPa in the five-pass MDFed sample, respectively. This is while its fracture strain increased from 15% to about 40% with the strain rate of 1.2 × 10–3 s−1.

11

Estimation of phonon relaxation time for silicon by means of using the velocity autocorrelation function of atoms in molecular dynamics

Andriyevsky Bohdan, Maliński M., Buryło Ł., Stadnyk V. Y., Romanuk M. O., Piekarski J., Andriyevska L.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

651--656

EN

Results of the ab initio molecular dynamics calculations of silicon crystals are presented by means of analysis of the velocity autocorrelation function and determination of mean phonon relaxation time. The mean phonon relaxation time is crucial for prediction of the phonon-associated coefficient of thermal conductivity of materials. A clear correlation between the velocity autocorrelation function relaxation time and the coefficient of thermal diffusivity has been found. The analysis of the results obtained has indicated a decrease of the velocity autocorrelation function relaxation time t with increase of temperature. The method proposed may be used to estimate the coefficient of ther-mal diffusivity and thermal conductivity of the materials based on silicon and of other wide-bandgap semiconductors. The correlation between kinetic energy fluctuations and relaxation time of the velocity autocorrelation function has been calculated with the relatively high coefficient of determination R2 = 0.9396. The correlation obtained and the corresponding approach substantiate the use of kinetic energy fluctuations for the calculation of values related to heat conductivity in silicon-based semiconductors (coefficients of thermal conductivity and diffusivity).

12

Fluctuations of kinetic energy at molecular dynamics and the atomic interactions in crystals

Andriyevsky B., Piekarski J., Andriyevska L.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2018

|

Nr 12

19--24

EN

The calculation method of the molecular dynamics has been applied to study the correlation of the kinetic energy fluctuations and the relaxation time of the velocity autocorrelation function and the phonon relaxation time in a crystal. On the basis of the molecular dynamics data for silicon crystal obtained at different temperatures in the range 200 K – 1000 K the correlation between the kinetic energy fluctuations and the relaxation time of the velocity autocorrelation function has been calculated with the relatively high coefficient of determination R2 = 0.9396. The correlation obtained and the corresponding approach substantiate a use of the kinetic energy fluctuations for the calculation of values related to the heat conductivity in the silicon based semiconductors (coefficients of thermal conductivity and diffusivity).

PL

Obliczeniowa metoda dynamiki molekularnej została zastosowana do badania korelacji fluktuacji energii kinetycznej i czasu relaksacji autokorelacyjnej funkcji prędkości i czasu relaksacji fononów w krysztale. Na bazie danych dynamiki molekularnej kryształu krzemu otrzymanych w różnych temperaturach w zakresie 200 K – 1000 K została obliczona korelacja fluktuacji energii kinetycznej i czasu relaksacji autokorelacyjnej funkcji prędkości, która cechuje się stosunkowo wysokim współczynnikiem determinacji R2 = 0.9396. Otrzymana korelacja uzasadnia zastosowanie fluktuacji energii kinetycznej do badań obliczeniowych wielkości powiązanych z przewodnością cieplną półprzewodników na bazie krzemu (współczynniki przewodności i dyfuzyjności cieplnej).

13

Kluczowe zagadnienia procesu recyklingu zużytych modułów fotowoltaicznych I i II generacji

Kuczyńska-Łażewska A., Klugmann-Radziemska E.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 102

329--341

PL

W ramach technologii fotowoltaicznych wyróżniamy obecnie trzy generacje. Pierwsza z nich to ogniwa z mono- i polikrystalicznego krzemu (c-Si), druga obejmuje ogniwa wykonane na bazie technologii cienkowarstwowej, zarówno z krzemu amorficznego (a-Si), jak i diseleneku indowo-miedziowo-galowego (CIGS), tellurku kadmu (CdTe) oraz arsenku galu (GaAs). Trzecia generacja to najnowsze technologie, takie jak: organiczne ogniwa słoneczne, ogniwa uczulane barwnikami czy ogniwa hybrydowe. Przyjmuje się, że średnia długość życia modułu fotowoltaicznego wynosi około 17 lat, co w połączeniu ze wzrastającym zainteresowaniem technologią fotowoltaiczną wiąże się ze zwiększona ilością odpadów, trafiających na składowiska. Oszacowano, że w 2026 roku liczba odpadowych modułów fotowoltaicznych osiągnie 5 500 000 ton. Będą to zarówno pozostałości po procesie produkcji, elementy uszkodzone podczas użytkowania oraz zużyte moduły fotowoltaiczne. Rozwój technologii fotowoltaicznych prowadzi również do doskonalenia istniejących i badań nad opracowaniem nowych metod recyklingu, dostosowanych do procesów produkcji modułów. W pracy zaprezentowano stan wiedzy na temat opracowanych technologii recyklingu modułów, wykonanych z krystalicznego krzemu oraz modułów cienkowarstwowych. Przedstawiono wyniki badań własnych nad procesem delaminacji modułów oraz roztwarzania elementów ogniw wykonanych w obu technologiach. W wyniku przeprowadzonych badań określono minimalną temperaturę, która powinna zostać zastosowana podczas dekompozycji materiału laminującego. U dowodniono, że folie wykonane przez różnych producentów ulegają procesom delaminacji w różnym stopniu, co może być spowodowane różnicami w stopniu usieciowana i stosunkowi polietylenu do polioctanu winylu. Przy wykorzystaniu metody trawienia sekwencyjnego podczas usuwania metalizacji można odzyskać nawet 1,6 kg srebra na 1 t połamanych mono- i polikrystalicznych ogniw krzemowych.

EN

At present we divide photovoltaic technologies into three generations. The first generation are monoand polycrystalline silicon solar cells (c-Si), the second one includes thin film technology both amorphous silicon (a-Si) and copper-gallium-indium diselenide (CIGS), cadmium telluride (CdTe), or gallium arsenide (GaAs). The third generation are newest technologies such as: organic solar cells, cells sensitized with dyes or hybrid cells. It is assumed that the average lifespan of the module is about 17 years, which in addition with the growing interest in solar technology results in an increasing amount of electronic waste in the land fields. I t has been estimated that in 2026, the number of waste photovoltaic modules will reach 5,500,000 tons. These will include both residues from the production process, components damaged during usage and end of life solar modules. Advanced photovoltaic technologies lead to the research and development of new methods of recycling adapted to the production processes. The article presents the state of knowledge regarding recycling technologies for modules from crystalline silicon and thin films. The results of own research of the delamination process and the recovery of cells elements in both technologies are introduced. As a result of the tests, the minimum temperature which should be used during the decomposition of the laminating material was determined. I t has been proven that foil made by different manufacturers is processed in varying degrees. That might be caused by differences in the cross-link degree and the ratio of polyvinyl acetate. U se of the sequential etching method to remove metallization, provides a possibility to recover up to 1.6 kg of silver per 1t of broken mono- and polycrystalline silicon cells.

14

Thin film hybrid structures perovskite and silicon photovoltaic cells

Kołodziej A., Kołodziej M., Kołodziej T.

Science, Technology and Innovation

|

2018

|

Vol. 2, no. 1

27--30

EN

The world economy needs new breakthrough in the technological and material efficiency and costs in the manufactured solar cells. The authors present new studies on triple junction photo voltaic structures using nano-technological solutions. The system of the amorphous a-Si:H sandwich with the scattered light particles, the plasmonic nano Si in the a-Si:H matrix structure and the silicon-germanium sandwich on the multi ZnO layer electrode- reflector was made and studied in detail.

15

Synteza bezpośrednia związków krzemu. Cz. 2, Na drodze do metody bezchlorowej

Przekop R.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1722--1728

PL

Reakcją bezpośrednią krzemu (nazywaną również syntezą bezpośrednią, procesem bezpośrednim) określa się w literaturze procesy przemian chemicznych zachodzące pomiędzy krzemem polikrystalicznym a chlorkami alkilowymi lub arylowymi, alkoholami i chlorowodorem. Produkty reakcji z tymi substratami mają istotne znaczenie z punktu widzenia przemysłowych zastosowań. Pierwsza grupa stanowi monomery do produkcji polimerów krzemoorganicznych (dialkilo- lub arylopolisiloksanów), druga jest bazą surowcową do syntezy organofunkcyjnych silanów, a trzecia stanowi element łańcucha wytwarzania krzemu półprzewodnikowego. Reakcje przebiegają w odmiennych warunkach ze względu na różne właściwości fizyczne substratów oraz ich reaktywność z krzemem. O ile reakcje z chlorowodorem i chlorkami organicznymi stanowią dojrzałe z technologicznego punktu widzenia procesy, o tyle reakcje bezpośrednie z alkoholami stanowią obecnie jedno z najbardziej znaczących wyzwań ze względu na aspekt środowiskowy bezchlorowej syntezy bezpośredniej. Przybliżono podstawowe pojęcia i zagadnienia związane z procesami syntezy bezpośredniej z punktu widzenia mechanizmów i zjawisk katalizy. Ze względu na trudność związaną z reakcjami ubocznymi i reaktywnością, skoncentrowano się na bezchlorowej syntezie bezpośredniej z udziałem alkoholi.

EN

A review, with 54 refs., of methods based on reactions of Si with alcs.

16

Synteza bezpośrednia związków krzemu. Cz. 1, Stan obecny i perspektywy rozwoju

Przekop R., Marciniec B.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1703--1709

PL

Krzem oraz jego połączenia organiczne stanowią znaczącą część surowców o wysokiej wartości dodanej i strategicznym znaczeniu dla krajów należących do czołowych gospodarek świata. W ostatnich dwóch dekadach obserwowane są bardzo gwałtowne zmiany w strukturze rynku w zakresie miejsca pochodzenia surowców. Z punktu widzenia krajowego przemysłu będącego odbiorcą gotowych komponentów opartych na produktach wytwarzanych na bazie technologii wykorzystujących reakcje bezpośrednie krzemu, istotne jest zrozumienie łańcucha wytwarzania oraz czynników wpływających na koszty surowca używanego w bieżącej produkcji. Opisano najważniejsze technologie oparte na tzw. syntezie bezpośredniej wraz z uwarunkowaniami geostrategicznymi.

EN

A review, with 43 refs., of methods based on Cl-contg. intermediates. Historical and economic aspects were taken into consideration.

17

Termodesorpcja ksenonu implantowanego do krzemu

Turek M., Droździel A., Pyszniak K., Wójtowicz A., Yushkevich Y.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

157--161

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań termodesorpcji Xe zaimplantowanego do krzemu (energie 80 keV, 100 keV oraz 150 keV). Zaobserwowano gwałtowne emisje Xe w temperaturach od 1060 K do ~1600 K, pochodzące najprawdopodobniej od uwalniania gazu zgromadzonego w aglomeratach we wnękach w matrycy Si. Oszacowano wartości energii aktywacji desorpcji – jest ona rzędu 3 do 3,4 eV w rozpatrywanym zakresie energii implantacji, a więc jest większa niż dla badanych wcześniej lżejszych gazów szlachetnych w matrycy Si.

EN

Studies of the thermal desorption of Xe implanted into Si (wih energies 80 keV, 100 keV and 150 keV) are presented Sudden Xe emission at temperatures ranging from 1060 K up to ~1600 K, probably due to releases of gas bubles agglomerated in Si matrix cavities are observed.Values of deorption activation energy are estimated - it is in the range 3-3.4 eV in the considered implantation energy range, larger than for lighter noble gases implanted into Si.

18

Research on the influence of environmental conditions on electrical parameters of Iinterdigitated Back Contact monocrystalline silicon solar cells

Billewicz P., Węgierek P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

132--135

EN

This article presents results of the experiment carried out on the samples of HIT-IBC solar cells. Devices under test have been placed in the climatic chamber in constant ambient temperature from a range (-20 ÷ 100)°C and exposed to irradiation of energy ranging from 700W/m2 to 1250W/m2 and spectral composition corresponding to solar spectrum. Measurements of I-V and P-V characteristics have been performed. Results of the analysis have been discussed in the context of photoconversion efficiency in variable irradiation conditions.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań ogniw słonecznych typu HIT-IBC. Obiekty badawcze zostały umieszczone w komorze klimatycznej, w stałej temperaturze z zakresu (-20 ÷ 100)°C i poddane działaniu promieniowania świetlnego o energii z zakresu od 700W/m2 do 1250 W/m2 i składzie widmowym odpowiadającym promieniowaniu słonecznemu. Przeprowadzono pomiary zależności prądu i mocy w funkcji napięcia ogniwa. Wyniki zostały przeanalizowane w kontekście sprawności konwersji energii słonecznej w warunkach zmiennego nasłonecznienia.

19

Comparative analysis of the photovoltaic cells efficiency depending on the substrate material processing technology

Billewicz P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

146--149

EN

The aim of this article is to present results of the research conducted on the PV cells produced using different technologies. Monocrystalline silicon solar cells of different internal structure were examined using full-spectrum sun simulation system. Analysis included I-V and P-V characteristics as well as calculations of the efficiency and temperature coefficients of the tested cells. Based on the obtained results it was possible to compare performance of the cell produced using ion-implantation technology and the one with substrate treated by diffusion.

PL

Celem artykułu jest zaprezentowanie wyników badań ogniw PV, wykonanych z zastosowaniem różnych technologii produkcji. Ogniwa z krzemu monokrystalicznego, różniące się strukturą wewnętrzną, poddano badaniom z wykorzystaniem systemu do symulacji promieniowania słonecznego o pełnym spektrum, rejestrując charakterystyki I-V oraz P-V badanych próbek. Na podstawie uzyskanych wyników możliwe było porównanie sprawności klasycznych ogniw PV oraz ogniw wyprodukowanych z zastosowaniem implantacji jonowej.

20

Silicon Production Using Alternative Raw Material Source

Sukharnikov Y., Bunchuk L., Yefremova S., Anarbekov K.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

145--150

EN

During the process of the rice hulls pyrolysis at the pilot plant the silicacarbon (SC) was produced containing 51.2% of total carbon, 38.7% of silicon dioxide and 7.6% of hydrocarbons. Its secondary heat treatment with air supply resulted in generation of the two products: SC-1 (50.4% of SiO2; 48.2% of С; 0.56% of Са; and 0.4% of Fe), and SC-2 (76.45% of SiO2; 22.1% of С; 0.95% of Са; and 0.55% of Fe). After treatment with the 1% HCl solution the content of Са and Fe in these products decreased to 0.15% and 0.16%, respectively. Silica gel (88.4% of SiO2, 11.0% of Н2О) and carbon (95% of С, 4.5% of SiO2) were produced from SC after its treatment with the NaOH solution. Characteristics of the result products were studied using the infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis. SC is a composite alloy formed by nanoparticles of amorphous carbon (~500Å) and silicon dioxide (100–200 Å). Carbon is presented by graphite-like (Gph), polynaphthenic (Nph) and hydrocarbon (Hph) phases. Amorphous SiO2 is presented by opal. Three types of charging materials with SiO2:С~2.5 proportion were produced from SC-1 and SC-2, from SC-1 and quartz, and from quartz and silica gel. At the pressure of 20 MPascal briquettes were produced from each charging material, which upon drying at air (100°С) and furnacing (300°С) in the inert atmosphere had the strength of 25-38 kg/cm2. After smelting the briquettes in an electric arc furnace, the silicon product with the content of 98-99% Si was produced. In industrial conditions after ladle refining the content of Са and Fe in silicon will be reduced down to 0.3–0.4%.

PL

W procesie pirolizy łuski ryżowej w instalacji pilotowej wyprodukowano silikakarbon (SC) zawierający 51,2% całkowitego węgla, 38,7% dwutlenku krzemu i 7,6% węglowodorów. Jego wtórna obróbka cieplna za pomocą powietrza doprowadziła do wytworzenia dwóch produktów: SC-1 (50,4% SiO2, 48,2% C, 0,56% Ca i 0,4% Fe) i SC-2 (76,45% SiO2, 22,1% C, 0,95% Ca i 0,55% Fe). Po obróbce 1% roztworem HCl zawartość Са i Fe w tych produktach obniżyła się odpowiednio do 0,15% i 0,16%. Żel krzemionkowy (88,4% SiO2, 11,0% Н2О) i węgiel (95% S, 4,5% SiO2) wytworzono z SC po traktowaniu roztworem NaOH. Charakterystykę produktów badano przy użyciu spektroskopii w podczerwieni i analizy dyfrakcji rentgenowskiej. SC jest stopem kompozytowym utworzonym z nanocząstek bezpostaciowego węgla (~ 500Å) i dwutlenku krzemu (100–200 Å). Węgiel jest reprezentowany przez fazy grafitopodobne (Gph), polinefeninowe (Nph) i węglowodorowe (Hph). Amorficzny SiO2 jest prezentowany przez opal. Trzy rodzaje materiałów z udziałem SiO2: С 2,5 zostały wytworzone z SC-1 i SC-2, z SC-1 i kwarcu oraz z kwarcu i żelu krzemionkowego. Brykiety wytworzono pod ciśnieniem 20 MPa po wysuszeniu na powietrzu (100°С) i w piecu (300°С) w atmosferze obojętnej. Brykiety miały wytrzymałość 25-38 kg/cm2. Po wytopieniu brykietu w elektrycznym piecu łukowym wytworzono produkt krzemowy o zawartości 98–99% Si. W warunkach przemysłowych po rafinacji zawartość Са i Fe w krzemie zostanie zmniejszona do 0,3–0,4%.