Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Jadwiga Kwiatkowska"

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

Czytaj za darmo! »

Najważniejszym obszarem prac rozwojowo-badawczych w dziedzinie krzemowych ogniw słonecznych jest osiągnięcie jak najwyższego współczynnika konwersji fotowoltaicznej przy minimalizacji grubości płytki krystalicznej. Redukcja grubości stwarza istotny problem wynikający z faktu, że używana do uzyskania tylnego kontaktu cienka warstwa aluminium o grubości około 25 μm, nanoszona metodą sitodruku, w związku z różnicą współczynnika rozszerzalności cieplnej wynoszącego dla Si - 2,35·10-6 K-1 a dla Al - 25,3·10-6 K- 1, powoduje wyginanie się płytki, przez co limit jej grubości umożliwiającej wytworzenie ogniwa w tej technologii jest określany na 200 μm [1]. Ponadto wytwarzana tylna warstwa Al posiada w zakresie fal długich współczynnik odbicia zaledwie na poziomie 70…80% oraz umożliwia jedynie redukcję prędkości rekombinacji powierzchniowej (SRV) na tylnej powierzchni do wartości około 500 cm/s [2]. Biorąc pod uwagę powyższe fakty, jednym z rozwiązań jest pasywacja tylnej powierzchni ogniwa i wytwarzanie kontaktów punktowych, co pozwala na zachowanie dużej frakcji tylnej powierzchni z warstwą pasywującą. Uwodorniona warstwa krzemu amorficznego (a-Si) zastosowana na Cz-Si, typu p, o rezystywności 6…9 Ωcm, umożliwia po wygrzaniu niskotemperaturowym redukcję SRV do 30 cm/s [3], a nawet jest możliwe uzyskanie wartości na niewiarygodnie niskim poziomie 3 cm/s na Si typu p o rezystywności 1,6 Ωcm i 7 cm/s na Si typu p o rezystywności 3,4 Ωcm [4]. Aplikacja a-Si w strukturę ogniwa krystalicznego pociąga jednak za sobą komplikacje w sekwencyjności jego wytwarzania, a mianowicie konieczność eliminacji dalszych procesów wysokotemperaturowych w których warstwa a-Si ulega mikrokrystalizacji. Jedynym rozsądnym rozwiązaniem wydaje się w tym przypadku wytworzenie kontaktów punktowych metodą laserową (rys. 1). Rys. 1. Schemat ogniwa słonecznego z sekwencją kontaktów punktowych wytworzonych impulsem prom[...]

Krzemowe ogniwa słoneczne z tylnymi kontaktami punktowymi


  Technika laserowa w technologii wytwarzania krzemowych ogniw słonecznych jest szeroko stosowana przez producentów do izolacji krawędzi ogniwa po procesie dyfuzji, wytwarzania ogniw z kontaktami zagrzebanymi (BCSC - Buried Contact Solar Cell), ogniw z emiterem kanałowym (EWT - Emitter Wrap Through) i ogniw z metalizacją kanałową (MWT - Metal Wrap Through) [1]. Koncepcja ogniw z tylnymi kontaktami punktowymi wytworzonymi promieniowaniem laserowym [2, 3] daje dwie podstawowe korzyści: umożliwia zachowanie na dużej części tylnej powierzchni ogniwa warstwy pasywującej czyli warstwy redukującej prędkości rekombinacji powierzchniowej do poziomu 102 cm/s, a także eliminuje efekt wyginania płytki powodowany przez warstwę Al nanoszoną metodą sitodruku. Ma to szczególne znaczenie dla ogniw o grubości poniżej 150 μm dla których efekt wyginania płytki, spowodowany dziesięciokrotną różnicą wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej Al i Si, może powodować pękanie typowych ogniw o powierzchni 235 cm2. Prace doświadczalne Ogniwa słoneczne wykonano na płytkach krzemu Cz-Si firmy Solsix o grubości 300 μm, powierzchni 5 x 5 cm, typu p i rezystywności 1 Ωcm. Do formowania tylnych kontaktów punktowych zastosowano laser znajdujący się w IFJ w Krakowie, typu Quantel - YG980 Q-Switched Nd:YAG generujący promieniowanie o długości fali 1064 nm, czasie pojedynczego impulsu 10 nanosekund, repetycji 10 Hz i średnicy plamki wyjściowej 9,5 mm, a także impulsowy, iterbowy laser włóknowy (YFL) o mocy 20 W, generujący promieniowanie o długości fali 1080 nm i czasie impulsu 100 ns, będący własnością komercyjnej firmy NewTech z Gdyni. Ogniwa słoneczne z tylnymi kontaktami punktowymi wykonano w oparciu o proces technologiczny klasycznych ogniw krzemowych, opracowany i realizowany w laboratorium fotowoltaicznym IMIM [4]. Po usunięciu warstwy szkliwa krzemowo-fosforowego powstającego w procesie dyfuzji ze źródła POCl3 i warstwy emitera typu n[...]

Struktura i właściwości warstw węglowych na polietero-eteroketonie wytwarzanych metodą RF-CVD

Czytaj za darmo! »

Polietero-eteroketon (PEEK) ze względu na swoją biozgodność oraz odporność na działanie płynów fizjologicznych i korzystne własności mechaniczne jest materiałem, z którego są powszechnie wytwarzane elementy protez układu kostnego człowieka [1, 2]. Właściwości te można poprawić, formując na ich powierzchni powłoki węglowe, również domieszkowane aktywnymi biologicznie pierwiastkami. W szczególności zarówno uwodornione amorficzne powłoki węglowe (a-C:H) [3÷5], jak i uwodornione amorficzne powłoki węglowe domieszkowane azotem (a-C:N:H) [3, 6, 7] mogą poprawić własności użytkowe elementów protez wykonanych z PEEK. Własności fizykochemiczne tego typu powłok zależą od parametrów metody zastosowanej do ich uformowania. W prezentowanej pracy omówiono własności i mikrostrukturę powłok typu a-C:N:H uformowanych metodą RF-CVD na powierzchni polietero-eteroketonu PEEK-T [3]. Przedstawiono parametry powłok uzyskane z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej i AFM, konfokalnej dyspersyjnej mikrospektroskopii ramanowskiej oraz próby zarysowania [8]. W prezentowanej pracy szczególną uwagę zwrócono na morfologię powierzchni powłoki, na naprężenia w powłoce oraz jej adhezję do podłoża. METODYKA BADAŃ Warstwy amorficznego uwodornionego węgla modyfikowanego azotem (a-C:N:H, zawartość azotu ok. 19% at.) wytwarzano na szlifowanym na papierach ściernych o gradacji do 2000 kompozycie polimerowym PEEK T, zawierającym 15% włókien węglowych i 5% grafitu. Powłoki uformowano w procesie RF-CVD (Radio Frequency CVD) w atmosferze metanu, azotu oraz argonu (5:1:1), przez 15 minut, pod ciśnieniem w komorze roboczej 1 Pa, stosując moc generatora RF równą 600 W. Warstwy miały grubość około 300 nm i zostały poddane badaniu przyczepności w próbie zarysowania (urządzenie Revetest firmy ICM) przy wzrastającym nacisku od 1 do 3 N wgłębnikiem diamentowym Rockwella. Długość rysy wykonanej w trakcie badania wynosiła 5 mm. W badaniach topografii powierzchni wykorzystano[...]

 Strona 1