Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Inżynieria kontaktu metalicznego ogniwa fotowoltaicznego z emiterem wysokorezystywnym

100%

Drabczyk K. , Panek P.

|

2013

|

tom Vol. 54, nr 7

26-27

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania przedniej elektrody metalicznej krzemowego ogniwa słonecznego z warstwą emiterową o rezystancji powierzchniowej powyżej 60 Ohm/sq. Obecnie ogniwa wysokorezystywnych emiterach stają się coraz bardziej popularne. Ze względu na trudności z uzyskaniem dobrego kontaktu omowego do warstwy wysokiej rezystancji konieczne są modyfikacje parametrów past metalicznych oraz procesów wypalenia. Podczas badań zastosowano najnowsze pasty na bazie srebra firmy DuPont. Przeprowadzono badania przekroju poprzecznego pojedynczej elektrody metalicznej z użyciem mikroskopu elektronowego oraz badania parametrów elektrycznych uzyskanych ogniw.

EN

The paper presents the results of research carried out on the metallic front electrode of solar cell obtained by screen printing method. One way to increase efficiency of solar cell and reduce production costs of solar cells is to optimize the manufacturing process of the screen printed front electrode for high sheet resistance emitter layer - above 60 Ohm/sq. The Investigations were focused on the modification of temperature parameters of annealing process of solar cell front contact. The new silver-paste PV17D by DuPont was used in researches. The size dimension and geometry of the front contact cross-section were examined by Scanning Electron Microscopy (SEM) technique.

2

Model dyfuzji fosforu w krzemie wykorzystywany do wyznaczania profilu koncentracji domieszki w warstwie emiterowej ogniwa słonecznego

80%

Filipowski W. , Waczyński K. , Wróbel E. , Drabczyk K.

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 5

102-105

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań nad modelowaniem profilu koncentracji w warstwie emiterowej ogniwa fotowoltaicznego. Prawidłowo uformowany profil koncentracji decyduje o parametrach złącza n + -p, co w konsekwencji wpływa na ostateczną sprawność konwersji fotowoltaicznej. Niemniej ważną właściwością warstwy emiterowej powinna być możliwość wykonania na jej powierzchni elektrody "zbierającej" o dobrej jakości kontaktu metal-półprzewodnik. W związku z tym, w trakcie prac technologicznych, wystąpiła konieczność właściwego doboru parametrów procesu domieszkowania, takich jak: temperatura, czas, rodzaj źródła domieszki, w celu uzyskania pożądanych cech warstwy emiterowej. W niniejszym artykule zostanie zaprezentowany model procesu dyfuzji fosforu w krzemie pozwalający na wyznaczenie profilu koncentracji domieszki w warstwie emiterowej struktury fotowoltaicznej.

EN

This paper presents the results of work on calculating the profile of dopant concentration in the emitter layer of solar cell. The emitter formation is one of the crucial steps in the manufacturing process of silicon solar cells. The p-n junction - which owing to the characteristics of light absorption should be formed at a close, strictly specified distance from the cell's surface - is formed at relatively low temperatures and short diffusion times. This article presents the results of the research performed on the model enabling the calculation of the emitter layer profile, using diffusion process parameters only. The measure results of real diffusion layers were compared with the simulation.

3

Badania nad możliwościami jednorodnego domieszkowania warstwy emiterowej struktury fotowoltaicznej w niskiej temperaturze procesu dyfuzji

80%

Filipowski W. , Waczyński K. , Wróbel E. , Drabczyk K.

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 5

60-62

PL

Ogniwa słoneczne należą do przyrządów półprzewodnikowych o bardzo dużej powierzchni. Podczas wytwarzania struktur o tak dużej powierzchni metodą domieszkowania dyfuzyjnego pojawia się problem jej jednorodności. W artykule przedstawiono wyniki badań jednorodności warstwy emiterowej pod kątem rezystancji powierzchniowej. Dokonano porównania jednorodności warstw wytworzonych z wykorzystaniem komercyjnej pasty P101 firmy Soltech i warstw wytworzonych z wykorzystaniem szkliw domieszkowych preparowanych w Instytucie Elektroniki Politechniki Śląskiej.

EN

Solar cells are semiconductor devices with very large surface area. During production of structures with such a large area by the diffusive doping method raises the problem of homogeneity. This article presents the results of studies on emitter layer homogeneity in terms of surface resistance. A comparison of the homogeneity of layers was carried out using commercial P101 (Soltech) paste and layers produced using spin on glasses prepared in the Institute of Electronics, Silesian University of Technology.

4

Ogniwa fotowoltaiczne na bazie krzemu krystalicznego w aspekcie technologii przemysłowych

80%

Drabczyk K. , Panek P. , Lipiński M. , Zięba P.

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 5

105-109

PL

W pracy przedstawiono kompletny proces wytwarzania ogniw fotowoltaicznych opracowany i realizowany w Laboratorium Fotowoltaicznym IMIM PAN (LF IMIM PAN) w Kozach wraz z komplementarnymi metodami pomiarowymi, pozwalającymi na wyznaczanie parametrów ogniwa na każdym z etapów procesu. Opracowana technologia pozwala na wytwarzanie ogniw słonecznych o sprawności konwersji fotowoltaicznej 16% na krzemie monokrystalicznym i 13% na krzemie polikrystalicznym na Si o powierzchni 100 cm2. Szczegółowo opisano każdy z siedmiu podstawowych etapów procesu technologicznego ze szczególnym uwzględnieniem fizycznych podstaw implikujących parametry materiału bazowego i gotowego ogniwa słonecznego. Opisano bazę pomiarowo-diagnostyczną IMIM stosowaną w obszarze fotowoltaiki. Proces wytwarzania ogniw słonecznych opisano w oparciu o serię eksperymentalną zrealizowaną podczas zajęć laboratoryjnych ze studentami biorącymi udział w projekcie: "Upowszechnianie osiągnięć polskiej oraz światowej fotowoltaiki w procesie kształcenia na poziomie wyższym". W artykule dokładnie opisano takie procesy jak: dyfuzji ze źródła POCl 3 , pasywacji powierzchni, nakładania warstw antyrefleksyjnych z tlenku tytanu TiO 2 oraz metalizacji kontaktów w piecu taśmowym IR z past naniesionych sitodrukiem. Zamieszczono również wyniki pomiarów rezystancji powierzchniowej warstw dyfuzyjnych, charakterystyki spektralnej oraz wartości współczynnika odbicia światła. Parametry prądowo-napięciowe gotowych ogniw zmierzono dla standardowego promieniowania AM 1.5. Przedstawiony proces wytwarzania ogniw ma szczególne znaczenie w aspekcie technologii przemysłowych gdyż opisywane technologie są tanie i łatwe do automatyzacji.

EN

In this paper we present the complete technological process of manufacturing crystalline silicon solar cells using screen-printed technology realised in the Photovoltaic Laboratory of Institute of Metallurgy and Materials Sciences of the Polish Academy of Sciences (PL IMMS PAS) - Photovoltaic Laboratory at Kozy. The described process is based on diffusion from POCl 3 resulting in emitter with a sheet resistance on a level 60 ohm/square and screen printed contacts fired trough a TiO x antireflection coating layer. Secondary ion mas spectrometry (SIMS) and electrochemical profilometry (ECP) have been employed for appropriate distinguishing the total and active phosphorous in donor doped profile. The solar cells parameters have been characterized by current-voltage characteristics, spectral response (SR) methods. The measurement techniques to determine them are presented. We have achieved average efficiencies 16% on 1 ohm * cm textured monocrystalline silicon and 13% on multicrystalline silcon. The total number of processing steps has been reduced to seven so this cell efficiency of 16% and 13% has been obtained in a simple cell processing sequence. Some aspects playing a role in suitable manufacturing process are discussed. Summarising, this paper gives also o brief overview on the research activities of the Photovoltaic Laboratory of PAS and their research and development equipment.

5

Wytwarzane metodą laserową kontakty punktowe Al-Si w aspekcie zastosowania w ogniwach słonecznych na bazie krzemu krystalicznego

80%

Panek P. , Drabczyk K. , Kwiatkowska J. , Socha P. R.

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 5

37-41

PL

Praca zawiera wyniki badań dotyczących właściwości i struktury kontaktów punktowych (LFC) wytworzonych za pomocą promieniowania laserowego pomiędzy warstwą naparowanego aluminium a krzemem krystalicznym w kontekście ich stosowania w ogniwach słonecznych. Stosując mikroskop skaningowy (SEM) przedstawiono zależności pomiędzy wartością energii promieniowania ELB w zakresie od 13 mJ do 848 mJ dla lasera duantel - YG980 QSwitched Nd:YAG generujący promieniowanie o długości fali 1064 nm i czasie pojedynczego impulsu 10 nanosekund a formą i strukturą punktu kontaktowego dla wybranych grubości naparowanej warstwy Al. Metodą mikroskopii transmisyjnej (TEM) zobrazowano przekrój kontaktu punktowego. Degradację sieci krystalicznej Si w zależności od ELB oraz konkretnego miejsca w obszarze LFC zanalizowano metodą spektroskopii Ramana. Metodą spektroskopii fotoelektronów (XPS) wyznaczono w obszarach LFC wartość stosunku atomowego Al/Si oraz stosunku stanów elektronowych dla różnych form Al i Si w zależności od energii wiązki. Wyznaczono energię ELB w granicach 260 mJ, dla której degradacja struktury sieci krystalicznej Si jest kompromisem wartości Si/AI i energii wiązania Al-Si.

EN

This paper reports an experimental investigations of the laser fired contacts (LFC) prepared on Al layers evaporated on the back side of the crystalline silicon. The LFC were obtained using 10 nanoseconds pulsed Nd:YAG laser of wavelength of 1064 nm and a pulse energy from 13 mJ to 848 mJ. The size, morphology and structure of the LFC contact regions were studied using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Raman micro-spectroscopy. The transmission microscopy (TEM) was applied for analysis of the LFC cross-section. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) measurements were used to evaluate the atomic ratio of the elements and the ratio of electronic states of Al and Si at the LFC local area in respect of the laser beam energy. An optimal value of laser beam energy as a balance between Si crystal degradation and the highest Si/Al ratio with the strongest Al-Si bonding was found at 260 mJ.

6

Koncepcja quasi-elastycznych mozaikowych baterii słonecznych

80%

Drabczyk K. , Maleczek S. , Stoga D.

|

2013

|

tom Vol. 54, nr 7

24-25

PL

Elastyczne moduły PV (Photovoltaic) są coraz częściej oferowane przez producentów z branży fotowoltaicznej. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję wykonania quasi-elastycznych mozaikowych baterii słonecznych w oparciu o krzemowe ogniwa produkowane przez IMIM PAN w Krakowie. Omówiono sposób cięcia pojedynczych ogniw o wymiarach 10x10 cm2 na małe elementy, wybór elastycznego podłoża, rozmieszczenia płytek i oraz rozwiązanie metody wykonania połączeń pomiędzy ogniwami. W oparciu o powstałe baterie zaproponowano wykonanie dwóch demonstratorów technologii: mata PV oraz taśma PV.

EN

The paper presents the concept of quasi-flexible mosaic solar modules. Presented concept of flexible solar battery based on silicon solar cells produced by IMMS of PAS. One way to obtain flexible solar module is structure based on small crystalline cells placed in a flexible material. With reference to the first experimental works authors proposed how to cut individual cells (an area of 10x10 cm2) for small cells. The choice of a flexible substrate, cells placement and methods of the connections between the cells were presented. Finally two technology demonstrators PV-mat and PV-tape were proposed.

7

Niszczące i nieniszczące metody pomiaru profilu koncentracji domieszek w materiałach półprzewodnikowych

80%

Waczyński K. , Wróbel E. , Drabczyk K.

|

tom z. 87

133-143

PL

W artykule przedstawiono wstępne rezultaty pomiarów profili koncentracji domieszki fosforowej dyfundowanej w krzem. Jako źródło domieszki wykorzystano rozwirowywane roztwory domieszkowe (spin-on), których charakterystyki domieszkowania nie są jeszcze do końca poznane. Głównym celem badań jest określenie pełnej charakterystyki domieszkowej opracowanych w Instytucie Elektroniki Politechniki Śląskiej rozwirowywanych roztworów domieszkowych. Pomiary profili koncentracji domieszek wykonywano z wykorzystaniem elektrochemicznego profilera w Instytucie Techniki Mikrosystemów Politechniki Wrocławskiej. Uzyskane rezultaty pozwolą na zmodyfikowanie technologii wytwarzania rozwirowywanych roztworów domieszkowych.

EN

This paper presents preliminary results obtained from the research on defining phosphorus concentration profiles in silicon. As dopant source a spin-on phosphorus source was used, whose dopant characteristics are not entirely known. The aim of research is to completely define dopant characteristics of silica glasses produced on the surface of silicon by means of the spin-on method. To produce dopant glasses spin-on dopant solutions worked out and produced at the Institute of Electronics of the Silesian Technical University were used. The measurements of dopant concentration profiles were taken by means of the electrochemical profile plotter at the Institute of Microsystems Technology of the Technical University in Wroclaw. The tests allow to gain some essential clues useful in the production of spin-on dopant solutions.

8

Determination of EVA Cross-Linking Degree after Lamination Process by Extraction and Optical Transmission Measuring

61%

Gawlińska K. , Drabczyk K. , Starowicz Z. , Sobik P. , Drabczyk B. , Zięba P.

|

nr 2

9

The influence of surface texture and temperature deposition of TiO2 layer on crystalline silicon solar cells parameters

61%

Panek P. , Drabczyk K. , Czternastek H. , Kusior E. , Zięba P. , Bełtowska-Lehman E.

|

tom Vol. 53, iss. 1

103-106

EN

In the present work, the investigation of the titanium dioxide (TiO2) thin layer as an antireflection coating for silicon solar cells are presented. The TiO 2 layers were obtained by the chemical vapour deposition method using tetracthylorthotitanat (C2H5 O)Ti at temperatures of the silicon wafers in the range from 150°C to 400°C. It has been established that all of the obtained TiO 2 layers contain anatase phase embedded in the amorphous background. A progress of the crystallization process with the increasing temperature of the substrate during the deposition has been observed. The change in opto-electronic parameters of silicon solar cells as a function of the deposition temperature of the antireflection coating has been discussed, taking into account the evolution of the crystallographic structure.

PL

Praca przedstawia wyniki badań poświęconych zastosowaniu cienkich warstw TiO2 jako powłok antyrefleksyjnych dla krzemowych ogniw słonecznych. Warstwy TiO2 wytwarzano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) ze irOdla ortotytanianutetraetylu (C 2H5 O)Ti w zakresie temperatur płytek krzemowych od 150°C do 400°C. Stwierdzono, że wszystkie otrzymane warstwy TiO2 charakteryzowały się amorficzną strukturą z wbudowaną fazą anatazu. Zaobserwowano zwiększenie udziału fazy krystalicznej ze wzrostem temperatury krzemowego podłoża. Określono i przedyskutowano zmiany wartości parametrów opto-elektronicznych krzemowych ogniw słonecznych w funkcji temperatury osadzania warstw antyrefleksyjnych Ti02.

10

Determination of EVA Cross-Linking Degree after Lamination Process by Extraction and Optical Transmission Measuring

61%

Gawlińska K. , Drabczyk K. , Starowicz Z. , Sobik P. , Drabczyk B. , Zięba P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

tom Vol. 63, iss. 2

833--838

EN

The ethylene vinyl acetate (EVA) is widely used for solar modules encapsulation. During lamination process EVA melts and chemical bonds between polymer chains are created. Its number is tightly related to cross-linking degree and it is consider as a major quality reference for module encapsulation. The lamination can be described as a process with two stages: melting and curing where the typical temperature for curing is in the range from 145 to 175°C. In the present study, for the first time, comparison of three commercial available EVA foils with low curing temperature EVA (EVA LOW). For this reason, the temperature of following lamination processes was set from a range from 115 to 175°C. The behavior of cured EVA films under investigation EVA was determined with two approaches: with extraction and with optical methods. The results indicate the applicability of these methods for the EVA cross-linking characterization. Finally, the extraordinary behavior of EVA LOW foil was noticed.

11

Black Silicon Obtained in Two-Step Short Wet Etching as a Texture for Silicon Solar Cells – Surface Microstructure and Optical Properties Studies

51%

Kulesza-Matlak G. , Gawlińska K. , Starowicz Z. , Sypień A. , Drabczyk K. , Drabczyk B. , Lipiński M. , Zięba P.

|

nr 2

12

Studying of Perovskite Nanoparticles in PMMA Matrix Used As Light Converter for Silicon Solar Cell

41%

Socha R. P. , Major Ł. , Drabczyk K. , Starowicz Z. , Gawlińska K. , Lipiński M. , Kulesza-Matlak G. , Góral A. , Kędra A. , Łaba Ł. , Gwóźdź K. , Popko E.

|

nr 3

13

Studying of Perovskite Nanoparticles in PMMA Matrix Used as Light Converter for Silicon Solar Cell

41%

Lipiński M. , Socha R. P. , Kędra A. , Gawlińska K. , Kulesza-Matlak G. , Major Ł. , Drabczyk K. , Łaba K. , Starowicz Z. , Gwóźdź K. , Góral A. , Popko E.

|

2017

|

tom Vol. 62, iss. 3

1733--1739

EN

The nanoparticles of CH3NH3PbBr3 hybrid perovskites were synthesized. These perovskite nanoparticles we embedded in polymethyl methacrylate (PMMA) in order to obtain the composite, which we used as light converter for silicon solar cells. It was shown that the composite emit the light with the intensity maximum at about 527 nm when exited by a short wavelength (300÷450 nm) of light. The silicon solar cells were used to examine the effect of down-conversion (DC) process by perovskite nanoparticles embedded in PMMA. For experiments, two groups of monocrystalline silicon solar cells were used. The first one included the solar cells without surface texturization and antireflection coating. The second one included the commercial cells with surface texturization and antireflection coating. In every series of the cells one part of the cells were covered by composite (CH3NH3PbBr3 in PMMA) layer and second part of cells by pure PMMA for comparison. It was shown that External Quantum Efficiency EQE of the photovoltaic cells covered by composite (CH3NH3PbBr3 in PMMA) layer was improved in both group of the cells but unfortunately the Internal Quantum Efficiency was reduced. This reduction was caused by high absorption of the short wavelength light and reabsorption of the luminescence light. Therefore, the CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles embedded in PMMA matrix were unable to increase silicon solar cell efficiency in the tested systems.