română | русский | english

Autor: Usatîi Iurie Gradul: doctor în tehnică Specialitatea:  01.04.10 - Fizica şi ingineria semiconductorilor Anul: 2011 Conducător ştiinţific: Dormidont Şerban doctor habilitat, Institutul de Fizică Aplicată Consultant ştiinţific: Alexei Simaşchevici doctor habilitat, profesor universitar Instituţia: Institutul de Fizică Aplicată CSS: DH 02-01.04.02-27.03.08 Institutul de Fizică Aplicată

Statut Teza a fost susţinută pe 25 februarie 2011 în CSS şi aprobată de CNAA pe 31 martie 2011 Autoreferat – 1.21 Mb / în română

Adnotare

În teză sunt prezentate rezultatele cercetărilor de elaborare a unei tehnologii simple şi puţin costisitoare de fabricare a celulelor solare de uz practic cu suprafeţe active majorate până la 78,5cm2 în baza structurilor de tip SIS nSi/SiO2/n+ITO, inclusiv a unui nou tip de celule solare bilaterale, structura cărora conţine numai joncţiuni izotipe, a celulelor solare tandem microamorfe cu eficienţă majorată în baza straturilor subţiri de Si şi cercetarea proprietăţilor electrice şi fotoelectrice a acestora.

Sunt descrise actualitatea şi importanţa problemei abordate, formulat scopul şi obiectivele tezei, înaintate spre susţinere. Este prezentată noutatea ştiinţifică a rezultatelor obţinute, importanţa teoretică şi valoarea aplicativă a lucrării. Se conţine o analiză amplă şi bine documentată a rezultatelor, expuse în literatura de specialitate privind dezvoltarea celulelor solare în baza siliciului. Este descris procedeul de obţinere a straturilor subţiri SnO2 şi In2O3:SnO2 (ITO) utilizind instalatia de depunere prin metoda pulverizării pirolitice a soluţiilor chimice de In si Sn, cu scopul creării structurilor fotovoltaice ITO/SiO2/nSi în baza plachetelor de siliciu cu diametrul de 100mm. Este cercetată dependenţa parametrilor fotovoltaici ai celulelor solare de valoarea conductibilităţii plachetelor de siliciu. Sunt determinate pierderile optice şi ohmice în dependenţă de valorile grosimii şi conductibilităţii stratului frontal de ITO, cercetate condiţiile de obţinere a stratului oxid SiO2 intermediar în joncţiunea n+ITO/SiO2/nSi şi influenţa acestuia asupra parametrilor fotovoltaici. Optimizarea tehnologiei de obţinere a celulelor solare în baza joncţiunilor n+ITO/SiO2/nSi a condus la elaborarea traseului şi fişelor tehnologice ale procedeului de fabricare a celulelor solare cu eficienţă de 10,25%. Prin fabricarea în condiţii de laborator a seriei mici de elemente fotovoltaice şi asamblarea în baza lor a panourilor solare de o putere de 36W, măsurată in condiţiile iluminării naturale, care varia intre 700-740W/m2, s-a demonstrat viabilitatea tehnologiei elaborate.

În premieră este elaborată concepţia şi designul celulei solare bilaterale cu joncţiuni izotipe. Construcţia celulei solare bilaterale elaborate include două joncţiuni izotipe, una din care este formată pe partea frontală a plachetei de Si, iar alta − pe cea din spate. În primul rând se formează joncţiunea din spate n+-nSi prin difuzia fosforului, impurităţii ce majorează concentraţia electronilor în siliciu, care avea loc din sursa lichidă POCl3 la temperatura 850°C timp de 15 - 105min. După difuzie plachetele sunt supuse unui tratament termic la temperatura de 940°C timp de 180 minute. În rezultat se formează o barieră de potenţial cu înălţimea de 0,1eV, situată la adâncimea de 0,8-1,0m de la suprafaţa din spate a plachetei de siliciu. Joncţiunea frontală n+ITO/SiO2/nSi se obţine prin utilizarea procedeului de pulverizare, menţionat. Este modelată şi evaluată diagrama energetică a celulei solare de acest tip n+ITO/SiO2/nSi/n+Si, preparate componentele şi sistemul fotovoltaic integru menţionat, studiate proprietăţile electrice şi fotoelectrice, demonstrată viabilitatea unui nou tip de dispozitiv fotovoltaic cu fotosensibilitate bilaterală. Este descrisă succesiunea operaţiunilor tehnologice pentru obţinerea celulelor solare bilaterale n+ITO/SiO2/nSi/n+Si de tip nou cu un randament de 15,7%.

Este descris principiul de realizare şi rezultatele cercetării a celulelor solare tandem microamorfe în baza joncţiunilor p-i-n amorfe şi microcristaline, care s-au obţinut folosind metoda depunerii chimice din faza de vapori asistată de plasmă (PECVD).. Aceste structuri combină avantajele siliciului amorf şi tehnologia de stabilizare şi sensibilizare a parametrilor structurilor în baza acestuia. şi posedă o valoare stabilă a eficienţii (η=11,1%). În baza structurilor menţionate, s-au fabricat panouri solare de putere până la 1W, cu suprafaţă de 0,01m2.

Rezultatele obţinute sunt reflectate în 31 lucrări ştiinţifice, un brevet de invenţie, prezentate la 18 Conferinţe internaţionale în domeniu şi 7 Expoziţii şi Saloane internaţionale

Cuprins

Referenţi Oficiali

• Emil Rusu
  doctor habilitat, conferenţiar cercetător, Institutul Ştiinţifico-Practic de Horticultură şi Tehnologii Alimentare
• Tamara Potlog
  doctor, conferenţiar universitar, Universitatea de Stat din Moldova

Membrii Consiliului Ştiintific

• Leonid Culiuc, preşedinte
  doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată
• Veaceslav Ursachi, secretar
  doctor habilitat, conferenţiar cercetător, Institutul de Fizică Aplicată
• Ernest Aruşanov, membru
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
• Valerian Dorogan, membru
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
• Petru Gaşin, membru
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova

 Teze

[...] Acte Normative