» Zastosowanie wybranych efektów kwantowych w cienkowarstwowej strukturze krzemowego ogniwa słonecznego
|
|
ANDRZEJ KOŁODZIEJ 
Ze względu na znaczący rynek ogniw słonecznych i monitorów
LCD, w perspektywie krótko i średnioterminowej, następuje
powrót do badań na temat technologii i właściwości
cienkich warstw krzemowych. W przypadku fotostruktur następuje
powrót do kluczowych pytań: jak zwiększyć absorpcje
światła, ruchliwość, efektywność separacji ładunku oraz
ich stabilność. Stan wiedzy, a także próby przeprowadzone
przez autorów są opisane m. in. w pracach [1-6]. Wytwarzane
na świecie cienkowarstwowe ogniwa krzemowe osiągają
wydajności w przypadku próbek do 15%, a użytkowych
modułów 8…11%. Dotychczasowy działania badaczy i inżynierów
skupiały się na wytwarzaniu ogniw wielozłączowych,
krzemowo - germanowych z gradientową przerwą wzbronioną
w oparciu o materiał amorficzny lub mikrokrystaliczny
[1, 2]. Osiągnięte rezultaty w stosunku do przewidywanego
w najbliższej perspektywie zapotrzebowania na czystą
energię, są zdecydowanie niewystarczające i skłaniają środowisko
naukowe do poszukiwania nowych rozwiązań we
wszystkich kategoriach ogniw słonecznych. Uważa się, że
nowe możliwości leżą we wdrożeniu wybranych efektów
kwantowych przy wytwarzaniu struktur fotowoltaicznych.
Zainteresowania skupiają się na efekcie nanostrukturyzacji
powierzchniowej, na różnych formach pułapkowania światła
w ogniwie (np. zastosowanie luster typu Bragg’owskiego),
nanokrystalizacji półprzewodnikowej warstwy czynnej oraz
na wytwarzaniu wieloelementowych studni kwantowych [7-
26]. Wspomniane efekty kwantowe pokazane są schematycznie
na rys. 1.
W kolejnych rozdziałach są dyskutowane ideowo pokazane
na rys. 1. rozwiązania (A, B, C, D). Analiza literatury oraz
doświadczenia autora wskazują, że propozycje A, B i D są
możliwe do realizacji.
Celem tych działań jest zwiększenie wydajności oraz stabilności
cienkowarstwowej struktury ogniwa słonecznego opartego
o warstwy krzemowe i nie stosowanie skomplikowanych
wielozłączowych struktur krzemo-germanowych, które są wytw[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/5
|
|
|
|
|
|
» Badania powłok antykondensacyjnych przy konwekcji swobodnej
|
|
Andrzej Kołodziej Artur Rusowicz
Powłoki antykondensacyjne są szeroko stosowane w technologii chłodniczej i klimatyzacyjnej. Mogą one
przechowywać pewną ilość wody w swojej objętości, a następnie w sprzyjających warunkach oddawać ją
do otoczenia. Wykorzystywane są również w ochronie przed wilgocią. W pracy zaprezentowano wyniki
badań eksperymentalnych dotyczących powłok antykondensacyjnych. Badaniom poddano powłoki naniesione
na poziome oraz pionowe powierzchnie. Analizowano wymianę ciepła i masy w warunkach konwekcji
naturalnej. Wyniki badań eksperymentalnych porównano z różnymi modelami obliczeniowymi.
Experimental studies of anti -condensation coatings under natural con -
vection
Anti-condensation coatings are widely used in refrigeration and air conditioning technlogy. They can
store a certain amount of water in its own volume, and then return back it in favorable conditions. Anticondensation
coatings are used also to protect structures from moisture. The paper presents results of
experimental research on heat and mass transfer in anti-condensation coating under natural convection.
Experimental results are obtained for horizontal and vertical plates. Experimental data are compared
with different models of computation.Powłoki antykondensacyjne znajdują zastosowanie
w technice chłodniczej i klimatyzacyjnej.
Mogą one magazynować
pewną ilość wody we własnej objętości,
a następnie oddawać ją w sprzyjających
warunkach. Chronią konstrukcje przed
zawilgoceniem. Bardzo często zadaszane
są duże, otwarte powierzchnie, bez
konieczności tworzenia warstwy termoizolacyjnej.
Przykłady takich zastosowań
widoczne są na stadionach, trybunach,
w miejscach parkingowych, garażach,
wiatach oraz chłodniach [9]. Do budowy
takich zadaszeń idealnie nadają się blachy
profilowane. Przy częstych zmianach warunków
atmosferycznych należy liczyć się
ze skraplaniem pary wodnej na spodniej
stronie blach, co może doprowadzić do
strat związanych z wilgocią.
Ze względu na zdolność magazynow[...]
więcej»
w zeszycie
CHŁODNICTWO 2011/3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Modelowanie tylnego lustra Al/Ag/ZnO/Si w cienkowarstwowym krzemowym ogniwie słonecznym
|
|
|
ANDRZEJ KOŁODZIEJ HALINA CZTERNASTEK WITOLD BARANOWSKI MARIUSZ SOKOŁOWSKI
W celu podniesienia wydajności w cienkowarstwowych krzemowych
ogniwach słonecznych stosuje się nie tylko konstrukcje
wielozłączowe np. typu tandem, ale również wykorzystuje
się różne sposoby pułapkowania światła w obszarze czynnym
tych struktur. Obecne rozwiązania koncentrują się na
teksturyzacji elektrody od strony podłoża, stosowaniu wielowarstwowych
układów odbijających jako elektrody tylnej lub
rozwiązań mieszanych, uwzględniających również warstwy
antyrefleksyjne w przypadku elektrody frontowej [1-8]. Podejmuje
się również próby stosowania nanostruktur frontowych
oraz tylnych [8-9]. Teksturyzacja od strony podłoża ma nie
tylko korzystny wpływ na wydajność ogniwa słonecznego,
ale w niektórych wypadkach, szczególnie przy konstrukcjach
substrate, może powodować nieciągłości cienkich warstw domieszkowych
typu n i p. Dlatego autorzy ograniczyli się do
wytwarzania i analizy tylnego lustra w układzie wielowarstwowym
z naturalną teksturyzacją aluminium naparowywanego
na strukturę w temperaturze 150°C.
Eksperyment
Próbki ogniw zostały przygotowane na szkle oraz na foli w formie
ogniw typu tandem (rys. 1). W pierwszym przypadku było
to ogniwo złożone ze struktury amorficznej i mikrokrystalicznej,
a w przypadku foli było to ogniwo złożone ze struktury
amorficznego krzemu i amorficznego krzemo - germanu.
Przed nałożeniem tylnej elektrody zmierzono transmisję i od-
Podsumowanie
Wytworzono wielowarstwowe struktury azotku krzemu, w których
po wygrzaniu w 1100oC nastąpiło wytrącenie krzemowych
kropek kwantowych o rozmiarze około 4…5 nm. Maksimum
intensywności fotoluminescencji występuje dla energii
ok. 2,2 eV. Obliczona średnica nanocząstek wynosi ok. 3 nm.
Badania przy użyciu wysokorozdzielczego elektronowego
mikroskopu transmisyjengo HRTEM ujawniło nanocząstki
o średnicy ok. 4…5 nm oraz duże zbliźniaczone nanokryształy
o średnicy nawet 10 nm. Na podstawie uzyskanych obrazów
HRTEM nie jes[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/5
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
