Фотовольтаические элементы на основе полупроводниковых структур с инверсиоными слями
|
СтатусДиссертация была зашищена 11 марта 2019Утверждена Национальным Советом 19 апреля 2019 Автореферат – 0.86 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 621.315.5
|
Ключевые слова
кремний, оксидные полупроводниковые материалы, гетеропереход, гетероструктура, солнечный элемент, SIS структура, интерфейс, промежуточный слойАннотация
Структура диссертации состоит из: введения, 4-ех глав, общих выводов, 107 библиографических названий, 100 страницы основного текста, 78 рисунков и 10 таблиц. Результаты, представленные в диссертации, были опубликованы в 24 научных статьях.
Ключевые слова: кремний, оксидные полупроводниковые материалы, гетеропереход, гетероструктура, солнечный элемент, SIS структура, интерфейс, промежуточный слой. Область исследований: Материалы и структуры для фотовольтаики. Физика и технология материалов.
Основная цель настоящей работы - исследование зависимости фотоэлектрических параметров структур ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si от состояния их границы раздела, нахождение методик управления состоянием интерфейса для формирования потенциального барьера, способствующего увеличению эффективности преобразования солнечного излучения элементами на базе названных структур.
Задачи исследования: - усовершенствовать процедуры получения переходов ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si с целью получения односторонних и двусторонних недорогих СЭ; - разработать методику управления состоянием интерфейса структур в процессе их получения; - исследование их электрических и фотоэлектрических свойств с целью установления корреляции между технологическими условиями приготовления и параметрами полученных устройств.
Новизна и научная оригинальность работы заключаются: - в получении впервые гетеропереходов ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si, изготовленных методами спрей-пиролиза и HFNRMS, без использования химического травления кремния; - в разработке методики управления состоянием интерфейса структур ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si, что позволяет получать соединения типа Шоттки или SIS с инверсионным слоем в области пространственого заряда; - в изготовлении на основе гетероструктур ITO/n-Si односторонних и двусторонних функциональных образцов СЭ с рекордной эффективностью преобразования для данных структур 15,3% для односторонних и 14,15%/11,14% (фронтальная сторона/тыльная сторона) для двусторонних.
Решенная научная проблема в области физики полупроводниковых материалов, заключается в определении посредством изучения электрических, фотоэлектрических, оптических, структурных, морфологических и топологических свойств гетероструктур ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si условий изготовления на их основе недорогих CЭ с инверсионными слоями и эффективностью, сравнимой с промышленными образцами.
Теоретическая значимость: Определены физические процессы, которые позволяют контролировать формирование гетероструктурного интерфейса ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si. Практическая значимость работы: - разработка установки и методики получения гетеропереходов ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si; - определение технологических условий получения гетеропереходов ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si с инверсионными слоями; - разработка недорогого процесса изготовления образцов СЭ на основе гетероструктур ITO/n-Si, SiC/p-Si и Si3N4/p-Si с эффективностью сравнимой с эффективностью традиционных устройств.
Внедрение результатов: Полученные научные результаты могут быть внедрены в учебный процесс в Институте Исследований и Инноваций и на факультете Физики и Инженерии ГУМ. Результаты, представленные в диссертации, были опубликованы в 24 научных статьях, 3 из которых с импакт-фактором.
Проведенные исследования были поддержаны присуждением стипендии имени «Серджиу Рэдэуцану» (2016-2017 гг.) и стипендией Всемирной Федерации Ученых, в области «Энергия» (2016-2017 гг).
Официальные оппоненты
- Viorel Trofim
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы - Leonid Gorciac
доктор, доцент
Члены Ученого Совета
- Leonid Culiuc, председатель
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики - Ion Cojocaru, секретарь
доктор - Dumitru Ţiuleanu, член
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы - Emil Rusu, член
доктор хабилитат, доцент, Научно-практический институт садоводства, виноградарство и пищевых технологий - Veaceslav Ursachi, член
доктор хабилитат, доцент, Институт прикладной физики
Диссертации
