Elastyczne ogniwa fotowoltaiczne

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Elastyczne ogniwa fotowoltaiczne"

Transkrypt

1 POLITECHNIKA ŁÓDZKA Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki STRESZCZENIE ROZPRAWY DOKTORSKIEJ Elastyczne ogniwa fotowoltaiczne Katarzyna Znajdek promotor prof. dr hab. inż. Zbigniew Lisik promotor pomocniczy dr inż. Maciej Sibiński Łódź

2 1. WSTĘP Obecny rozwój fotowoltaiki związany jest głównie z pracami prowadzącymi do otrzymania tanich ogniw i modułów fotowoltaicznych, mogących bezpośrednio konkurować ceną produkowanej energii elektrycznej z energią pochodzącą ze źródeł tradycyjnych. Wymaga to opracowania skutecznych i łatwych do implementacji technologii, zapewniających jednocześnie stosunkowo wysoką jakość i niską cenę wytwarzanych przyrządów PV [24]. Długookresową barierę rozwoju fotowoltaiki stanowiły dotychczas zarówno wysokie wymagania materiałowe, prowadzące w konsekwencji do wysokich kosztów produkcji półprzewodnikowych materiałów bazowych [54], jak również ograniczone możliwości aplikacji przyrządów. Niemniej jednak, w efekcie rozwoju technologii wykorzystujących cienkie półprzewodnikowe warstwy polikrystaliczne bądź amorficzne, wymagania materiałowe zostały obniżone, a w rezultacie spadły również ceny wykorzystywanych surowców [27]. Dodatkowo, poprzez wykorzystanie materiałów o wyższym współczynniku absorpcji optycznej, możliwe stało się obniżenie grubości warstw aktywnych ogniw fotowoltaicznych [2], co wpływa nie tylko na spadek kosztów produkcji, ale także na możliwą redukcję wagi przyrządów fotowoltaicznych w zależności od zastosowanego podłoża. Dzięki temu, przy wykorzystaniu cienkowarstwowych materiałów półprzewodnikowych, takich jak CIS, CIGS czy CdTe i CdS, oraz odpowiednich technologii produkcyjnych możliwe jest otrzymanie przyrządów PV o stosunkowo niskich kosztach produkcji przy zachowaniu wystarczająco korzystnych parametrów elektrycznych, a także cechujących się niską wagą oraz dużą elastycznością konstrukcji. Jednocześnie poprzez wprowadzenie rozwiązań cienkowarstwowych oraz modułów elastycznych znacząco poszerza się pole implementacji ogniw fotowoltaicznych, co przyczynia się do upowszechnienia zastosowań fotowoltaiki. Materiałami o wyjątkowo korzystnych, z punktu widzenia zjawiska fotowoltaicznego, właściwościach, umożliwiających wytwarzanie na ich bazie cienkich warstw oraz, w konsekwencji, struktur fotowoltaicznych, są półprzewodnikowe związki kadmu CdTe i CdS. W strukturach ogniw fotowoltaicznych pełnią one odpowiednio rolę absorbera (bazy) oraz warstwy okiennej (emitera). Ogniwa na bazie związków kadmu, ze względu na posiadanie licznych cech predestynujących je do utworzenia konkurencyjnej, wydajnej i taniej konstrukcji PV, są obecnie przedmiotem badań kilku znaczących światowych ośrodków naukowych, takich jak EMPA w Szwajcarii czy NREL w USA. Badania takie prowadzone są także w Katedrze Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Politechniki Łódzkiej [47, 48, 49, 50, 51, 52]. Tego typu struktury fotowoltaiczne, na podłożach sztywnych, zostały już zrealizowane i były szczegółowo badane w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku [7, 35]. Dotychczas większość konstrukcji, w tym rozwiązania komercyjne [9], bazują na wykorzystaniu technologii dostosowanych do wymogów konfiguracji odwróconej (superstrate) oraz budowy ogniw CdTe/CdS na podłożach szklanych. Struktury fotowoltaiczne na bazie tellurku kadmu wytwarzane w tej konfiguracji, odnotowują dynamiczny wzrost sprawności bijąc kolejne rekordy. W roku 2013 osiągnęły one wartości, odpowiednio, 19,6% (± 0,4), dla ogniwa o powierzchni aktywnej ok. 1 cm 2 2

3 wyprodukowanego przez GE Global Research oraz 16,1% (± 0,5) dla modułu 0,72 m 2 produkcji First Solar [16]. Istnieje również znacząca produkcja przemysłowa bazująca na rozwiązaniach CdTe/CdS reprezentowana w dużej mierze przez firmę First Solar, która jest dostawcą modułów PV wykorzystywanych w największej obecnie elektrowni słonecznej Agua Caliente Solar Project w Arizonie [63]. W ostatnich latach pojawiają się również doniesienia o pierwszych próbach wytwarzania tego typu struktur na podłożach elastycznych, w tym zarówno w konfiguracjach odwróconych [40, 43], jak prostych (substrate) [25]. Badania te stanowią obecnie istotny etap rozwoju fotowoltaicznych źródeł energii w konstrukcjach elastycznych, posiadających potencjalnie ogromne pole wszechstronnych zastosowań. Prezentowana praca jest elementem tych badań i dotyczy poszukiwań odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych dla zastosowań cienkich warstw tellurku i siarczku kadmu w elastycznych strukturach fotowoltaicznych. Wiele spośród podłoży elastycznych posiada maksymalną temperaturę roboczą niższą, niż standardowa temperatura rekrystalizacji warstw półprzewodnikowych ogniw CdS/CdTe, w związku z czym otrzymanie polikrystalicznych cienkich warstw dobrej jakości na tych podłożach stanowi obecnie ważny problem naukowy i techniczny. Również otrzymanie poprawnej adhezji warstw półprzewodnikowych i kontaktowych dla takich podłoży nie jest sprawą oczywistą. W konstrukcji elastycznych ogniw fotowoltaicznych, poza dostosowaniem technologii wytwarzania warstw aktywnych i zapewnieniem ich odpowiednich parametrów optycznych oraz opracowaniem właściwej konfiguracji złącza półprzewodnikowego, bardzo istotne zagadnienie stanowi właściwy dobór kontaktów. Warstwy elektrod, oprócz spełnienia kryterium wysokiej elastyczności i przewodności elektrycznej, powinny być niezawodne, wydajne i tanie w produkcji oraz kompatybilne ze strukturą fotowoltaiczną. Podczas gdy w przypadku kontaktów bazowych spełnienie powyższych wymagań jest wystarczające, kontakty emiterowe muszą charakteryzować się dodatkowo odpowiednimi właściwościami optycznymi. Zapewnienie jak najwyższych wartości transmitancji optycznej stanowi dodatkowe kryterium doboru przednich kontaktów do struktur PV. Optymalny kompromis pomiędzy spełnieniem wszystkich powyższych kryteriów nie jest łatwy do osiągnięcia. Aktualnie w większości cienkowarstwowych przyrządów fotowoltaicznych, w charakterze przednich elektrod przezroczystych stosowane są najczęściej warstwy tlenku cynowoindowego (ITO). Posiadają one dobre parametry optyczne oraz są stabilne w czasie, aczkolwiek, materiał ten ma również kilka wad. Do kluczowych z nich należy niestabilność parametrów elektrycznych w obecności naprężeń mechanicznych, a także stale rosnąca cena indu, wynosząca obecnie blisko 700 $/kg [8], powodowana wyczerpywaniem się zasobów tego pierwiastka na Ziemi. Zastąpienie warstw ITO w elastycznych strukturach fotowoltaicznych, innymi materiałami, o zbliżonych parametrach optoelektrycznych oraz charakteryzującymi się dodatkowo odpornością mechaniczną, stanowi istotny element badań podjętych w pracy. Nawiązując do wyżej opisanych zagadnień, dotyczących struktur elastycznych ogniw fotowoltaicznych, sformułowane zostały dwie tezy pracy. 3

4 Teza I: Możliwa jest adaptacja technologicznych procesów wytwarzania warstw aktywnych oraz kontaktów bazowych i emiterowych struktur ogniw fotowoltaicznych CdS/CdTe do potrzeb ich wykorzystania w rozwiązaniach elastycznych. Teza II: Zastąpienie tlenku ITO, pełniącego funkcję kontaktu emiterowego w cienkowarstwowych ogniwach fotowoltaicznych, innymi transparentnymi warstwami przewodzącymi (TCL), może wpłynąć na poprawę parametrów elastycznych struktur PV. Powyższe tezy zweryfikowano i udowodniono w toku pracy na drodze technologicznych badań eksperymentalnych i pomiarowych. 2. ELASTYCZNE CIENKOWARSTWOWE OGNIWA FOTOWOLTAICZNE 2.1. Fotowoltaika elastyczna Pojawienie się nazwy elastycznej fotowoltaiki wiąże się z rozwojem technologii ogniw słonecznych idącym w kierunku tanich, lekkich przyrządów cienkowarstwowych o wyższym współczynniku absorpcji i niższym zużyciu materiału półprzewodnikowego. Coraz większy stopień elastyczności struktur fotowoltaicznych umożliwia jeszcze lepszą i dokładniejszą integrację z zasilanym obiektem lub jego częścią. Elastyczność i lekkość przyrządów fotowoltaicznych znacznie poszerza również pole ich aplikacji stwarzając niemal nieskończenie wiele możliwości. Począwszy od zastosowań w budownictwie poprzez wykorzystanie w sprzęcie mobilnym, takim jak namioty lub plecaki wojskowe, czy też odzież specjalnego użytku wyposażona w różnorodne czujniki wymagające zasilania (odzież wojskowa, strażacka, ratownictwa górskiego), po akcesoria turystyczne i gadżety codziennego użytku, takie jak np. torba wyposażona w zintegrowany minimoduł PV do zasilania laptopa czy kurtka narciarska z wszytym zestawem ogniw elastycznych do zasilania telefonu komórkowego lub odtwarzacza muzyki. Przykłady wyżej opisanych zastosowań przedstawione są na Rys Rys Przykłady zastosowań elastycznych ogniw fotowoltaicznych: a) kurtka narciarska firmy Maier Sports [źródło: maier sports GmbH & Co. KG], b) torba solarna Noon Solar [źródło: c) namiot wojskowy Power Shade [źródło: Integracja ogniw fotowoltaicznych z tkaninami, w szczególności w przypadku zastosowań w odzieży specjalnych służb, wyposażonej dodatkowo w czujniki monitorujące parametry 4

5 organizmu, wchodzi częściowo w obszar tekstroniki. Jest ona połączeniem dziedzin nauki takich jak elektronika, informatyka, włókiennictwo, automatyka i metrologia oraz stanowi integrację przyrządów i układów elektronicznych z odzieżą, w celu podniesienia jej funkcjonalności, poprzez rozbudowę funkcji ochronnej, monitorującej, sygnalizacyjnej i rozrywkowej [14]. Komercyjne systemy fotowoltaiki elastycznej są najczęściej wykonywane w technologiach krzemu amorficznego z wykorzystaniem struktury p-i-n lub jako konstrukcje wielozłączowe CIS, CIGS oraz CIGSS, a także przy zastosowaniu ogniw organicznych i hybrydowych. Do największych producentów tego typu konstrukcji należą głównie amerykańskie firmy, takie jak Uni-Solar czy Power Film, produkujące ogniwa i moduły elastyczne na bazie krzemu amorficznego. Również amerykańska firma Global Solar zajmuje się wytwarzaniem elastycznych przyrządów fotowoltaicznych opartych na związkach półprzewodnikowych CIGS, wykorzystując technikę roll-to-roll [61]. Powstaje również wiele firm skupiających swoją produkcję wokół rozwiązań bazujących na elastycznych ogniwach organicznych. Niewątpliwą zaletą ogniw organicznych jest niska cena, a także częściowa przepuszczalność promieni słonecznych. Technologie fotowoltaiki elastycznej pozostają w fazie ciągłego rozwoju oraz poszukiwań nowych rozwiązań będących w stanie sprostać optymalnie wszystkim stawianym wymaganiom. Dążenie do jak najlepszego stopnia elastyczności i niskiej wagi przyrządów przy jednocześnie pożądanej wysokiej wytrzymałości mechanicznej oraz odporności parametrów elektrycznych na zginanie struktury, skłania do ciągłego poszukiwania nowych materiałów, które oprócz wymienionych parametrów spełniają również wymaganie jak najniższych kosztów produkcji. Jednym z takich materiałów jest tellurek kadmu, na bazie którego amerykańska korporacja First Solar produkuje z sukcesem ogniwa sztywne. Elastyczne przyrządy wykorzystujące związki półprzewodnikowe tellurku i siarczku kadmu są obecnie w fazie badań będących w obszarze zainteresowań kilku ośrodków naukowych na świecie. Jednym z tych ośrodków jest Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Politechnik Łódzkiej. O ile technologia wytwarzania ogniw PV na bazie tellurku kadmu na podłożach sztywnych, np. na szkle, jest w pełni opanowana, a nawet stosowana przemysłowo (np. w firmie First Solar), jej adaptacja do zastosowań elastycznych nie jest oczywista ani łatwa do wykonania. Problem realizacji tego typu struktur fotowoltaicznych CdS/CdTe jest złożony, a w jego skład wchodzi wiele czynników, zarówno w zakresie rozwiązań materiałowych jak i technologicznych. Pierwszym podstawowym zagadnieniem wymagającym rozważenia jest odpowiedni dobór podłoży, spełniających zarówno kryteria elastyczności i wytrzymałości mechanicznej, jak również odporności chemicznej i temperaturowej narzucone przez parametry procesów technologicznych wytwarzania na nich kolejnych warstw struktury PV. Jest to szczególnie trudne w przypadku konfiguracji odwróconej (superstrate), gdzie dodatkowym wymogiem jest możliwie wysoka transparentność podłoża w zakresie spektrum absorpcji ogniwa CdS/CdTe. Kolejny problem stanowi poprawny dobór kontaktów, zarówno bazowych od strony absorbera CdTe, jak i emiterowych do warstwy okiennej CdS. Elektroda 5

6 emiterowa, oprócz wymogu elastyczności i odporności termicznej dla konfiguracji odwróconej, musi stanowić odpowiednio cienką warstwę spełniającą jednocześnie kryterium maksymalnie niskiej rezystancji oraz wysokiej transmitancji optycznej w określonym spektrum promieniowania słonecznego. Istotnym zagadnieniem jest również określenie metod technologicznych osadzania oraz rekrystalizacji warstw aktywnych ogniwa słonecznego, zarówno siarczku jak tellurku kadmu. Każda z powyższych kwestii wymaga odrębnej analizy teoretycznej i eksperymentalnej Rozwiązania konstrukcyjne ogniw cienkowarstwowych Elastyczne struktury ogniw fotowoltaicznych, zarówno te bazujące na nieorganicznych materiałach półprzewodnikowych, jak i konstrukcje organiczne oraz hybrydowe zaliczają się w ogromnej większości do przyrządów cienkowarstwowych. Klasyfikacja ogniw słonecznych jako cienkowarstwowe dotyczy bezpośrednio grubości warstw aktywnych struktury PV, która w tym przypadku nie przekracza wartości 20 μm. Warunek ten, choć odnosi się jedynie do grubości, determinuje nie tylko niewielkie zużycie surowca półprzewodnikowego, ale także zapewnia potencjalną elastyczność struktury. Narzuca on także dodatkowe wymagania dla warstwy półprzewodnikowej, która musi charakteryzować się odpowiednio wysoką wartością współczynnika absorpcji, w celu uzyskania pełnego pochłaniania światła w tej warstwie, koniecznego dla uzyskania zadowalającej sprawność fotokonwersji. Te cechy cienkowarstwowych ogniw elastycznych stanowią o specyfice ich konstrukcji narzucającej specjalne wymagania dotyczące struktury użytych materiałów, ich właściwości mechanicznych, czy też technologii wytwarzania. W większości przypadków możliwe są dwie alternatywne konfiguracje budowy ogniwa cienkowarstwowego. Pierwszą z nich jest konfiguracja prosta (substrate), której przekrój schematycznie przedstawiony został na Rys Rys Schemat konstrukcji ogniwa cienkowarstwowego w konfiguracji prostej: a) podłoże, b) metalowy kontakt omowy, c) warstwa absorbera (baza), d) warstwa okienna (emiter), e) transparentna warstwa przewodząca (kontakt emiterowy), na podstawie [52]. Osadzanie warstw składowych struktury fotowoltaicznej w tej konfiguracji rozpoczyna się od nałożenia kontaktu bazowego (b) na podłożu (a), bez wymagań odnośnie jego transparentności. Następnie wykonywana jest warstwa bazy typu p (c), zwana również absorberem ogniwa, o średnich grubościach w zakresie 2 10 μm. Kolejną warstwę stanowi dużo cieńszy (ok nm) emiter ogniwa, czyli warstwa okienna typu n (d). Rolę 6

7 górnego kontaktu emiterowego do struktury (e) pełnią transparentne warstwy przewodzące TCL (Transparent Conductive Layers). Zaletą tego rozwiązania jest bardziej tradycyjny i stosunkowo prosty sposób nakładania kolejnych warstw, a także brak wymogu transparentności podłoża oraz relatywnie dobra technologia otrzymywania bazowych kontaktów omowych, szczególnie w przypadku wykorzystania podłoży metalowych. Wadami tego typu konfiguracji mogą być trudności z nakładaniem transparentnej warstwy przewodzącej kontaktu emiterowego oraz konieczność zapewnienia odpowiedniej hermetyzacji struktury. Drugim typem konstrukcji ogniwa cienkowarstwowego jest konfiguracja odwrócona (superstrate), której schematyczny przekrój przedstawia Rys W tym przypadku struktura fotowoltaiczna budowana jest na podłożu przezroczystym (a), na którym osadzane są kolejno warstwy: kontaktu TCL (b), emitera (c), bazy (d) i omowego kontaktu bazowego (e). Grubość wszystkich warstw jest analogiczna jak w poprzednio opisanej konstrukcji ogniwa w konfiguracji prostej. W konfiguracji odwróconej podłoże stanowi wierzchnią warstwę ogniwa i pełni jednocześnie funkcję ochronną, a także hermetyzuje i zabezpiecza górną część przyrządu wystawioną na działanie promieniowania słonecznego. Rys Schemat konstrukcji ogniwa cienkowarstwowego w konfiguracji odwróconej: a) podłoże transparentne, b) transparentna warstwa przewodząca (kontakt emiterowy), c) warstwa okienna (emiter), d) warstwa absorbera (baza), e) metalowy kontakt omowy, na podstawie [52]. Niewątpliwą zaletą cienkowarstwowych struktur fotowoltaicznych jest możliwość wykorzystania w ich konstrukcjach, tanich i elastycznych podłoży, co zwiększa poziom aplikacyjności przyrządu PV oraz umożliwia jego integrację z innymi urządzeniami i elementami, np. z materiałami budowlanymi, elementami architektonicznymi, konstrukcją pojazdów i maszyn czy wyrobami tekstylnymi. Istnieje co najmniej kilka typów materiałów mogących stanowić elastyczne podłoża dla obu opisanych wyżej konfiguracji. Schematyczny rozkład ogólnych wariantów konstrukcyjnych, z zaakcentowanymi rozwiązaniami dla struktur elastycznych, przedstawiony został na Rys Do realizacji cienkowarstwowych, elastycznych ogniw PV można wykorzystać, w zależności od konfiguracji, materiały podłożowe o różnych właściwościach. W każdym przypadku podłoże powinno zapewniać odpowiednią trwałość mechaniczną i odporność na zginanie, charakteryzując się jednocześnie niewielkim ciężarem tak, aby nie zwiększać w sposób znaczący całkowitej masy modułu. Oprócz tego, wymogiem koniecznym jest również odpowiednia wytrzymałość na działanie 7

8 podwyższonych temperatur, towarzyszących procesom technologicznym wytwarzania kolejnych warstw składowych półprzewodnikowej struktury fotowoltaicznej. Konfiguracja odwrócona przyrządu PV wymaga dodatkowo od podłoża, oprócz spełnienia wszystkich powyższych warunków, odpowiednio wysokiego poziomu transparentności w zakresie długości fali światła, dopasowanym do spektrum absorpcji wytwarzanego ogniwa. W przypadku zastosowania konfiguracji odwróconej pożądana jest więc, w charakterze podłoża, elastyczna warstwa transparentna, mogąca jednocześnie pełnić rolę pokrycia hermetyzującego struktury fotowoltaicznej, a co za tym idzie wykazująca stosunkowo wysoką odporność na działanie zewnętrznych narażeń środowiskowych występujących w trakcie eksploatacji ogniw i modułów PV. Rys Schemat konfiguracji cienkowarstwowych ogniw PV, z uwzględnieniem możliwych do wykorzystania materiałów podłożowych. Elastyczne, cienkowarstwowe struktury fotowoltaiczne posiadają szereg zalet w stosunku do ich odpowiedników wykonanych w klasycznych technologiach półprzewodnikowych przyrządów krystalicznych. Jedną z podstawowych korzyści jest energooszczędność w procesie produkcyjnym. Dzięki wytwarzaniu tego typu ogniw przy znacznie mniejszym nakładzie energetycznym, obniżony zostaje poziom emisji gazów cieplarnianych w trakcie ich wytwarzania, a czas zwrotu nakładów energetycznych (energy pay-back) jest średnio o 3 do 5 lat krótszy niż w przypadku modułów klasycznych i wynosi od 1 do 20 miesięcy [38]. Przy zastosowaniu odpowiednich materiałów podłożowych, elastyczne ogniwa cienkowarstwowe zapewniają również wysoką odporność mechaniczną z zachowaniem niewielkiej grubości i wagi przyrządu. Ogniwa cienkowarstwowe osadzane na foliach metalowych i polimerowych posiadają większą odporność na udary mechaniczne w trakcie transportu i eksploatacji niż moduły wykonane np. na szkle lub w krystalicznym krzemie. Ponadto, ze względu na zastosowane technologie produkcji oraz właściwości materiałowe, moduły cienkowarstwowe 8

9 umożliwiają nawet stukrotne zmniejszenie grubości warstw aktywnych względem przyrządów monokrystalicznych na bazie krzemu. Ostatnią, lecz bardzo istotną spośród wymienionych, zaletą jest sama elastyczność struktury fotowoltaicznej, umożliwiająca nie tylko wytwarzanie przenośnych wyrobów tekstronicznych, lecz również integrację z podłożem o dowolnym kształcie oraz tworzenie nowych aplikacji. Tabela 2.1 przedstawia wygląd i ogólne cechy podłoży metalowych i polimerowych stosowanych do wytwarzania elastycznych ogniw cienkowarstwowych. Tabela 2.1. Podłoża metalowe i polimerowe elastycznych ogniw PV, na podstawie [56]. Metal (stal) Polimer Chropowata powierzchnia z załamaniami Powierzchnia przewodząca Wyższa możliwa temperatura stosowania Gładka powierzchnia Powierzchnia izolująca Niższa możliwa temperatura stosowania W zależności od rodzaju i struktury materiału półprzewodnikowego wykorzystanego w konstrukcji ogniwa PV, możliwe są dwa rodzaje mechanizmu generacji par dziura-elektron po procesie absorpcji fotonu. Pierwszym z nich jest generacja z przejściem prostym, zachodząca wówczas, gdy cała energia padającego fotonu przejmowana jest przez wzbudzany elektron. Drugim typem tego mechanizmu jest generacja z przejściem skośnym, mająca miejsce wtedy, gdy w procesie wzbudzania elektronu uczestniczy dodatkowo fonon drgań sieci krystalicznej, który przejmuje część energii padającego fotonu bądź przekazuje swoją energię wzbudzanemu elektronowi. W materiałach półprzewodnikowych charakteryzujących się prostą przerwą energetyczną W g występuje praktycznie jedynie generacja pierwszego typu (z przejściami prostymi). Materiały ze skośną przerwą energetyczną, umożliwiają natomiast generację z wykorzystaniem obu typów przejść. W półprzewodnikowych strukturach fotowoltaicznych wykorzystywane są zarówno materiały o prostej jak i skośnej przerwie W g. Związki o prostej przerwie energetycznej, takie jak CdTe, CuInSe 2 czy CdS, wykorzystywane w ogniwach cienkowarstwowych, charakteryzują się na ogół lepszym, z punktu widzenia konwersji fotowoltaicznej, przebiegiem zmienności współczynnika absorpcji w funkcji odległości od powierzchni oświetlonej, niż ma to miejsce w przypadku półprzewodników ze skośną przerwą W g (takich jak np. Si czy Ge). Wartość współczynnika absorpcji α, 9

10 w przypadku materiałów z przerwą prostą, zachowuje wysoki poziom aż do punktu krawędzi absorpcji, wynikającej z szerokości przerwy energetycznej danego materiału, przy której następuje gwałtowny spadek wartości tego parametru. Zjawisko to jest szczególnie korzystne z punktu widzenia konstruowania heterozłączowych lub tandemowych ogniw PV, ze względu na wyraźne rozgraniczenie zakresów absorpcji poszczególnych stref ogniwa Ogniwa polikrystaliczne na bazie CdTe Struktury cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych bazujących na związkach kadmu charakteryzują się jedną z najwyższych maksymalnych sprawności teoretycznych (dla ogniw jednozłączowych), spośród znanych związków i materiałów półprzewodnikowych. Zgodnie z limitem Shockley a-queissera, mogą one osiągać sprawności powyżej 30% przy oświetleniu AM1,5G, a szerokość przerwy energetycznej W g = 1,45 ev warstwy CdTe jest bardzo zbliżona do wartości optymalnej dla osiągnięcia maksymalnie sprawnej struktury PV z bazą z tego materiału, w zakresie widma promieniowania słonecznego AM1,5G [19]. Taka wartość szerokości przerwy energetycznej umożliwia efektywną generację par dziura-elektron dla promieniowania słonecznego o długości fali do 830 nm, co obejmuje cały zakres światła widzialnego oraz promieniowanie ultrafioletowe i bliską podczerwień. Dodatkową zaletą tellurku kadmu jest jego stabilność strukturalna związana z wysoką wartością energii wiązań pomiędzy tellurem i kadmem, wynoszącą 5,75 ev. Spośród materiałów wykorzystywanych eksperymentalnie w charakterze warstwy emiterowej do bazy CdTe, można wymienić takie związki jak ITO, ZnO, ZnS, ZnO (1-x) S x, InS x, jednak najkorzystniejsze parametry ogniw fotowoltaicznych osiągnięto przy zastosowaniu siarczku kadmu CdS [32, 41]. Siarczek kadmu jest materiałem półprzewodnikowym charakteryzującym się znacznie wyższą niż CdTe wartością energii przerwy zabronionej, W g = 2,42 ev, dzięki czemu, cienka warstwa CdS jest transparentna dla promieniowania słonecznego o długościach fali λ powyżej 490 nm, absorbując jedynie fotony o długościach fali poniżej tej wartości [62]. Oznacza to, że znaczna większość promieniowania słonecznego z zakresu światła widzialnego (ok. 80%) przedostaje się przez warstwę CdS do struktury bazowej CdTe i może w niej wziąć udział w procesie konwersji fotowoltaicznej. Parametry fizyczne CdS i CdTe plasują je pośród najbardziej obiecujących kandydatów dla obszarów aktywnych ogniw PV. Znanych jest kilka rodzajów przyrządów bazujących na siarczku i tellurku kadmu, jednak najczęściej są to struktury heterozłączowe, w których CdS pełni rolę emitera (warstwy okiennej), podczas gdy CdTe stosowany jest w charakterze bazy (absorbera). Siarczek kadmu posiada właściwości predestynujące go do roli emitera efektywnego cienkowarstwowego elastycznego ogniwa z heterozłączem CdS/CdTe. Najważniejsze z nich to: prosta przerwa energetyczna o szerokości 2,42 ev, co zapewnia ostrą krawędź charakterystyki wydajności kwantowej i jej szeroki zakres; jest to szerokość odpowiednia dla warstwy emitera [62], pozwalająca jednocześnie na absorpcję fotonów promieniowania słonecznego do długości fali 490 nm; 10

11 heksagonalna struktura wurcytu (pod warunkiem przeprowadzenia odpowiednich procesów termicznych [22]), w której oś c (pionowa) ziaren podczas wzrostu jest zorientowana prostopadle do podłoża niezależnie od jego rodzaju, dzięki czemu uzyskiwana jest dominacja struktury ziaren kolumnowych, konieczna dla osiągnięcia wysokiej jakości ogniw PV; tendencja do tworzenia warstw stechiometrycznych; stosunkowo łatwy sposób uzyskania charakteru przewodnictwa typu n nakładanej warstwy poprzez domieszkowanie atomami In, Sn, lub Cl, bądź poprzez niewielkie zaburzenie jej stechiometrii; małe niedopasowanie stałych sieciowych z warstwą CdTe, wynoszące 9,7% [5] z możliwością poprawy właściwości złącza w wyniku wygrzewania; odpowiednio wysoka transparentność dla światła o długości fali λ>520 nm, nawet w dość grubych warstwach (53% dla 20 µm), przy jednocześnie wysokim współczynniku absorpcji dla fal krótkich, co pozwala na wykonanie cienkich warstw emitera o lepszej transmitancji optycznej i niższej rezystancji szeregowej (co także jest korzystne ze względu na obniżenie kosztów). Tellurek kadmu jest zaliczany natomiast do materiałów mogących efektywnie pełnić funkcję bazy ogniw fotowoltaicznych [3] z heterozłączem CdS/CdTe, a do jego głównych zalet należą: szerokość przerwy energetycznej W g wynosząca 1,45 ev, która jest zbliżona do optymalnej dla konwersji fotowoltaicznej [19]; bardzo wysoka wartość współczynnika absorpcji (rzędu /cm) dla fotonów o energiach powyżej wartości przerwy energetycznej; naturalna tendencja do osadzania się w postaci stechiometrycznej warstwy wytwarzanej różnorodnymi technikami produkcyjnymi, w tym nisko i średniotemperaturowymi; preferowana regularna struktura krystalograficzna, ale także potencjalna możliwość uzyskania heksagonalnej struktury wurcytu [31], korzystnej dla budowy kolumnowej fotowoltaicznych warstw polikrystalicznych [60]; niska toksyczność ze względu na stabilność chemiczną związku CdTe, wynikającą z wysokiej energii wiązań Cd-Te, równej 5,75 ev [57] oraz istnienie opracowanych technologii utylizacji [33, 44]; relatywnie łatwy do uzyskania typ przewodnictwa p, osiągany za pomocą defektów wprowadzających głębokie stany akceptorowe do przerwy energetycznej [20]; duża potencjalna elastyczność konstrukcji [48]. Doniesienia literaturowe [37, 58, 59], dotyczące struktury kadmowo tellurowych ogniw fotowoltaicznych wykonanych na podłożach sztywnych wskazują na bardzo wiele czynników mających bezpośredni wpływ na sprawność uzyskanych przyrządów. Najważniejsze spośród nich to: poprawna konfiguracja struktury, jej odpowiednia budowa krystalograficzna, właściwa głębokość i jakość złącza p-n, poprawnie wykonane kontakty bazowe, dobry kontakt emiterowej warstwy przewodzącej oraz jej dostateczna przezroczystość, a także prawidłowa hermetyzacja gotowej struktury. 11

12 Konstrukcja ogniwa fotowoltaicznego CdTe/CdS jest strukturą heterozłączową, w której złącze p-n powstaje w wyniku połączenia dwóch materiałów o różnych wartościach szerokości przerwy zabronionej, co umożliwia rozszerzenie zakresu absorpcji fotonów promieniowania słonecznego. Rys. 2.5 przedstawia model pasmowy takiego heterozłącza CdTe/CdS z uwzględnieniem warstwy transparentnego tlenku przewodzącego TCO (Transparent Conductive Oxide), w tym przypadku ZnO, pełniącego rolę kontaktu emiterowego. Rys Model pasmowy heterozłącza CdTe/CdS z warstwą kontaktu emiterowego ZnO [11]. W modelu zaznaczony został poziom Fermiego W f oraz skokowe zmiany energii występujące na granicach pasma walencyjnego ΔW v i pasma przewodnictwa ΔW c, wynikające z różnych wartości powinowactwa elektronowego materiałów CdTe i CdS. W tego typu strukturze, fotony o wyższych energiach są absorbowane i mogą wywołać generację par nośników ładunków w warstwie emitera CdS ze względu na jego wysoką wartość energii przerwy zabronionej. Warstwa ta jest transparentna dla fotonów o niższych energiach, które z kolei są absorbowane i generują pary dziura-elektron w obszarze bazy CdTe, o mniejszej szerokości przerwy energetycznej. W strukturach fotowoltaicznych tworzących heterozłącze z różnych materiałów półprzewodnikowych, ważnym elementem jest relatywnie dobre dopasowanie ich sieci krystalicznych. W omawianym przypadku, siarczek kadmu posiada zazwyczaj heksagonalną strukturę wurcytu, o kierunku narastania ziaren polikryształu wzdłuż osi pionowej (c), dzięki czemu powstaje warstwa ziaren kolumnowych. Tellurek kadmu występuje natomiast najczęściej w postaci struktury regularnej, co przyczynia się do powstawania ziaren o stosunkowo dużych wymiarach, dzięki czemu wartości średniej drogi dyfuzji nośników, a w konsekwencji sprawność konwersji fotowoltaicznej, są również wysokie. Niedopasowanie sieci krystalicznej pomiędzy tymi materiałami oceniane jest na 9,7% [5]. Heterozłącze CdTe/CdS stanowi więc względnie dopasowaną strukturę. Oprócz tego, materiały te charakteryzują się bardzo zbliżonymi wartościami współczynników rozszerzalności cieplnej oraz temperaturami obróbki termicznej. Umożliwia to skuteczną realizację procesów rekrystalizacji poprzez wygrzewanie, ze względu na brak istotnych naprężeń na granicy warstw bazowych CdTe i emiterowych CdS. 12

13 Oprócz półprzewodnikowych warstw aktywnych, emitera CdS i bazy CdTe, niezmiernie istotnymi elementami struktury cienkowarstwowego ogniwa elastycznego tego typu są kontakty. W charakterze omowych kontaktów bazowych do CdTe wykorzystywane są takie materiały jak: Mo [30], Au [1, 34], Ag, HgTe, ZnTe:Cu oraz Cu 2 Te [17, 26]. Stosuje się również metody poprawy jakości kontaktów bazowych poprzez zastosowanie warstwy pośredniej [4], np. wykorzystanie niestechiometrycznej budowy struktury CdTe z przewagą telluru, lub przy użyciu warstwy buforowej, oddzielającej półprzewodnik od właściwego metalicznego kontaktu bazowego. W roli takiej warstwy buforowej najczęściej wykorzystywany jest grafit [53], do którego dodawane są domieszki metali, takich jak: Cu, Ni, Zn, Hg, Pb, Bi [10]. Ze względu na intensywnie prowadzone badania nad nowymi związkami węgla należy przypuszczać, iż w miejsce grafitu mogą w niedalekiej przyszłości zostać zastosowane również warstwy grafenowe. Kontakt emiterowy wykonuje się zazwyczaj wykorzystując przewodzące, transparentne tlenki metali takie jak ITO, SnO 2, Zn 2 SnO 4, Cd 2 SnO 4 lub ZnO:Al (AZO) [12, 17], a także CdO, ZnO oraz RuSiO 4 [15]. 3. ADAPTACJA TECHNOLOGII OGNIW CdTe/CdS DO ZASTOSOWAŃ W STRUKTURACH ELASTYCZNYCH Do prac dotyczących realizacji struktur elastycznych ogniw cienkowarstwowych CdTe/CdS, spośród metod rozważanych w pracy, wybrano fizyczną metodę próżniowego osadzania materiałów z fazy gazowej PVD (Physical Vapour Deposition). Schemat procesu naparowywania próżniowego typu PVD przedstawiony jest poglądowo na Rys Proces ten jest zazwyczaj prowadzony na podłożu utrzymywanym w podwyższonych temperaturach (wyższych niż w pozostałych metodach), co umożliwia uzyskanie warstwy polikrystalicznej o lepszej jakości [45]. Podwyższona temperatura podłoża w tym procesie, stosowana jest również ze względu na maksymalną redukcję ryzyka interdyfuzji międzywarstwowej w regionie złącza. Rys Schemat fizycznego procesu termicznego osadzania warstwy z fazy gazowej PVD. W omawianym procesie, osadzanie następuje przy zachowaniu relatywnie niewielkiej odległości źródła parowania i podłoża, na którym osadzana jest cienka warstwa. Mechanizm tworzenia powłoki materiału opiera się na krystalizacji, zaś sam proces PVD prowadzony jest w warunkach stosunkowo wysokiej próżni (rzędu 10-6 mbar), ze względu na konieczność 13

14 zapewnienia cząsteczce gazu odpowiednio długiej drogi swobodnej. Gaz osadzanego materiału krystalizuje na odpowiednio umieszczonym podłożu, wiążąc się z nim siłami adhezji, dlatego też połączenie wytworzonej warstwy z podłożem ma charakter adhezyjny i zależy również od czystości wykorzystanego podłoża. Naparowanie warstw metodą PVD jest stosunkowo proste i umożliwia nakładanie bardzo cienkich powłok amorficznych CdS lub CdTe, jak również grubszych warstw o polikrystalicznej strukturze [21]. Nanoszenie warstw związków kadmu tą metodą odbywa się ze źródeł molibdenowych [51] lub tantalowych i umożliwia uzyskiwanie dokładnej kontroli grubości jak również wysoką stechiometrię nanoszonego materiału. Do istotnych aspektów technologicznych opisywanego procesu należą: zachowanie właściwego poziomu próżni w komorze napylarki, wybór odpowiedniego, kierunkowego źródła parowania, dobór właściwej odległości pomiędzy łódką a podłożem, utrzymanie odpowiedniej temperatury podłoża, zachowanie czystości komory poprzez ekranowanie lub odpowiednią procedurę czyszczenia po zakończonym procesie, odpowiednia kontrola szybkości nakładania warstwy CdS. Regulacja temperatury podłoża wpływa na krystalizację i adhezję tak uzyskiwanych warstw, jednak w celu wykorzystania tej metody osadzania warstw w aplikacjach fotowoltaicznych zazwyczaj koniecznym krokiem jest następnie wygrzewanie tak wytworzonej struktury w celu rekrystalizacji warstwy półprzewodnikowej. Technologia PVD została wybrana, jako najbardziej optymalna pod kątem wykorzystania w proponowanych rozwiązaniach, m.in. ze względu na uzyskiwanie bardzo cienkich warstw o dobrej jakości struktury krystalicznej, co stwarza możliwość potencjalnych zastosowań w konstrukcjach elastycznych. Mimo, iż bezpośrednie naparowanie zarówno warstw CdS jak i CdTe ze źródła oporowego stwarza problemy technologiczne związane z możliwością niekontrolowanego wrzenia i/lub rozprysku osadzanego w wysokiej temperaturze materiału, jest to metoda zapewniająca dużą czystość i dobrą jakość struktur. Ponadto, w przypadku możliwości technicznych umieszczenia kilku źródeł par w komorze próżniowej, cały proces wytwarzania warstw aktywnych może być zrealizowany bez konieczności przerywania próżni, co zwiększa jakość otrzymywanych struktur fotowoltaicznych. Wyniki pierwszych eksperymentów dotyczących osadzania warstw CdTe na podłożach elastycznych są pokazane na Rys Przedstawia on fotografie warstw wytworzonych w technologii PVD na elastycznej folii Upliex z napyloną wcześniej, przy użyciu tej samej techniki, warstwą miedzi (Rys. 3.2 a) oraz na takim samym podłożu, na którym po osadzeniu Cu nadrukowano dodatkowo warstwę grafenu (Rys. 3.2 b). W trakcie procesu technologicznego ciśnienie robocze w komorze próżniowej wynosiło ok mbar, a podłoże podgrzane było do temperatury ok. 350 C. W przypadku obu próbek zaobserwowano dobrą adhezję osadzonego materiału do wcześniej przygotowanego podłoża i dużą jednorodność otrzymanych warstw. 14

15 Rys Warstwy CdTe osadzone techniką PVD a) na podłożu elastycznym Upilex pokrytym napyloną wcześniej warstwą miedzi, b) na podłożu elastycznym Upilex pokrytym napyloną wcześniej warstwą miedzi i nadrukowaną warstwą grafenu [źródło: fotografie z badań własnych]. Osadzanie półprzewodnikowych warstw aktywnych ogniw CdTe/CdS za pomocą tej techniki, wymaga dodatkowo przeprowadzenia procesu rekrystalizacji. Dla warstw CdS i CdTe ogniw wytwarzanych na podłożach sztywnych, rekrystalizacja realizowana jest standardowo w temperaturach rzędu C w otoczeniu gazu obojętnego oraz przy udziale warstwy katalizatora CdCl 2. Ten wysokotemperaturowy proces, konieczny do uzyskania dobrej jakości warstw polikrystalicznych, jest krytyczny dla większości podłoży elastycznych, które nie są tak odporne termicznie. Adaptacja tej technologii do zastosowań w strukturach elastycznych ogniw CdTe/CdS, wymaga więc znalezienia odpowiedniego kompromisu pomiędzy wytrzymałością temperaturową podłoża, a najniższą temperaturą, w której zajdzie proces rekrystalizacji na wymaganym poziomie. Wobec powyższego problemu, podjęto badania mające na celu ocenę możliwości obniżenia temperatury rekrystalizacji półprzewodnikowych warstw CdS i CdTe przy zachowaniu funkcjonalności procesu, prowadzącego do powstania struktur polikrystalicznych zadowalająco wysokiej jakości. W ramach badań wykonano serię eksperymentów polegających na osadzaniu warstw CdS i CdTe oraz próbie ich rekrystalizacji, z udziałem CdCl 2, w temperaturach poniżej 600 C, zgodnie z profilem czasowym 30 minut pełnego wygrzewania w danej temperaturze, a następnie stopniowego chłodzenia. W kolejnym etapie wydłużono czas rekrystalizacji do 60 minut. Tak uzyskane warstwy siarczku i tellurku kadmu zostały następnie przebadane za pomocą mikroskopu SEM, dzięki czemu możliwa była ocena jakości uzyskanych struktur polikrystalicznych. Próbki przeznaczone do eksperymentów, z uwagi na konieczność przeprowadzenia części testów w temperaturach krytycznych dla podłoży elastycznych oraz w celu miarodajnego porównania, wykonane zostały na podłożach szklanych dla wszystkich badanych temperatur. Warstwy zarówno siarczku jak i tellurku kadmu osadzone zostały przy wykorzystaniu metody naparowania PVD ze źródła oporowego. Naparowanie warstw przeprowadzono z użyciem specjalnie dobranych kierunkowych źródeł tantalowych ME-1 produkcji R.D. Mathis, o konstrukcji zamykanej. Ciśnienie w komorze próżniowej podczas realizacji procesów osadzania warstw wynosiło ok mbar. W celu poprawy adhezji osadzanego materiału do podłoża, zastosowana została, specjalnie zaprojektowana podstawa z regulowaną temperaturą do umieszczenia próbek. Podłoża podczas procesu osadzania 15

16 półprzewodnikowych warstwy siarczku kadmu podgrzewane były do temperatury ok C, zaś przy osadzaniu tellurku kadmu do ok C. Temperatury te zostały określone jako optymalne dla osadzania tych materiałów na podstawie wcześniejszych opracowań [39, 41, 46, 55]. Następnie na warstwy półprzewodnikowe CdS i CdTe naparowano, z wykorzystaniem tej samej techniki, związek pomocniczy CdCl 2 w warunkach próżni o zbliżonych parametrach jak podczas osadzania warstw aktywnych. Osadzanie chlorku kadmu przebiegało bez podgrzewania materiału podłożowego, a grubość jego warstwy wyniosła ok. 700 nm. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów, wykazano możliwość uzyskania dobrej jakości polikrystalicznych struktur zarówno siarczku jak i tellurku kadmu, przy obniżeniu temperatury procesu rekrystalizacji do 420 C. W takim przypadku konieczne jest jednak wydłużenie czasu wygrzewania do ok. 60 minut. Poniżej tej temperatury, pomimo wydłużonego czasu procesu, nie zaobserwowano skutecznej rekrystalizacji badanych struktur półprzewodnikowych. Rys. 3.3 przedstawia, na przykładzie warstwy CdS, wpływ czasu rekrystalizacji (w obniżonej do 420 C temperaturze), na jakość struktury polikrystalicznej. Rys Mikrostruktura warstwy CdS: a) po rekrystalizacji w temperaturze 420 C w czasie 30 minut, b) po rekrystalizacji w temperaturze 420 C w czasie 60 minut [źródło: badania własne]. Obraz SEM mikrostruktury siarczku kadmu, warstwy rekrystalizowanej w temperaturze 420 C oraz czasie 60 minut, wskazuje na poprawne i zwarte upakowanie krystalitów w strukturze warstwy. Wielkość ich powierzchni jest jednak bardzo nieregularna, a średnice ziaren wahają się od 400 nm do 2,2 μm. Na podstawie Rys. 3.3 można zauważyć, iż warstwa CdS rekrystalizowana w temperaturze 420 C i czasie 30 minut pokryta jest w całości materiałem pomocniczym CdCl 2, co uniemożliwia rzetelną ocenę jej jakości. Wydłużenie procesu do 60 minut powoduje odparowanie warstwy dwuchlorku kadmu odsłaniając strukturę krystaliczną CdS. Badania SEM wykazują podobną zależność częściowego pozostawania związku CdCl 2 również dla warstw CdS i CdTe rekrystalizowanych w wyższych temperaturach. Widoczna jest tu jednak prawidłowość, iż dla najwyższych badanych temperatur rekrystalizacji pokrycie struktury siarczku kadmu pozostałościami katalizatora CdCl 2 jest najmniejsze. Ilustruje to Rys. 3.4, na którym porównano warstwy CdS 16

17 rekrystalizowane w temperaturach 500, 550 i 600 C w czasie 30 minut oraz strukturę wygrzewaną w temperaturze 500 C przez 60 minut. Rys Mikrostruktura warstwy CdS po rekrystalizacji w różnych temperaturach i czasach procesu: a) 500 C, 30 min, b) 550 C, 30 min, c) 600 C, 30 min, d) 500 C, 60 min [źródło: badania własne]. Obrazy SEM badanych mikrostruktur wykazują, iż wydłużenie czasu rekrystalizacji wpływa korzystnie na jakość warstwy CdS. Wzrost czasu rekrystalizacji cienkiej warstwy siarczku kadmu, może jednak powodować nie tylko całkowite usunięcie związku pomocniczego CdCl 2, ale także częściowe odparowanie struktury CdS. Wynikiem tego jest zmniejszenie grubości warstwy aktywnej, co należy wziąć pod uwagę projektując docelową strukturę fotowoltaiczną. Osadzenie pierwotnie zbyt cienkiej warstwy CdS oraz próba jej rekrystalizacji w wydłużonym czasie może skutkować całkowitym odparowaniem pożądanej struktury od podłoża. Rys. 3.5 przedstawia przekrój przez warstwę CdS osadzoną bezpośrednio na szkle w dwóch wariantach: po naparowaniu przed obróbką cieplną oraz po procesie rekrystalizacji realizowanym w czasie 60 min. W tym przypadku grubość warstwy zmniejszyła się niemal trzykrotnie z wartości ok. 1,56 μm zmierzonej bezpośrednio po osadzeniu do ok. 0,59 μm po rekrystalizacji Docelowo grubość warstwy emitera CdS w ogniwie fotowoltaicznym powinna być zawarta w zakresie od 100 do 600 nm, co w tym przypadku przyjętego procesu technologicznego zostało osiągnięte. 17

18 Rys Przekrój struktury CdS: a) bezpośrednio po naparowaniu (grubość ok. 1,56 μm), b) po procesie rekrystalizacji w wydłużonym czasie (grubość ok. 0,59 μm) [źródło: badania własne]. Analogiczne obserwacje dotyczące obniżenia temperatury procesu rekrystalizacji oraz konieczności wydłużenia jej czasu w celu otrzymania dobrej jakości warstw polikrystalicznych oraz odparowania związku pomocniczego, odnotowano również dla struktur CdTe. Rys. 3.6 przedstawia porównanie mikrostruktur warstw rekrystalizowanych w temperaturze 420 C w czasie 60 minut oraz 600 C w czasie 30 minut. Pomiar średnic ziaren, wykonany za pomocą mikroskopu SEM, nie wykazał znaczących różnic ich wielkości dla próbek wykonanych w obu wariantach. Podobnie jednak jak w przypadku struktur polikrystalicznych CdS, powierzchnie ziaren w danej strukturze są nieregularne i w tym przypadku wahają się w zakresie ok μm. Rys Mikrostruktura warstwy CdTe po rekrystalizacji: a) w temperaturze 420 C w czasie 60 minut, b) w temperaturze 600 C w czasie 30 minut [źródło: badania własne]. Obrazy SEM, widoczne na Rys. 3.6, potwierdzają celowość wydłużenia czasu procesu rekrystalizacji, biorąc pod uwagę zarówno obniżone (420 C) jak i standardowe ( C) profile temperaturowe. Pomimo, iż struktura wygrzewana 30 minut w temperaturze 600 C posiada widoczne cechy materiału polikrystalicznego, to jest ona w całości pokryta pozostałościami katalizatorowego związku CdCl 2, co może pogorszyć jej końcowe parametry. Możliwe jest również usunięcie pozostałości dwuchlorku kadmu metodą wytrawiania chemicznego, jednakże wybór takiego rozwiązania podnosi złożoność całego przebiegu wytwarzania struktur PV poprzez wprowadzenie dodatkowego procesu technologicznego. Ponadto, tego typu dodatkowy proces może przyczynić się do wprowadzenia niepożądanych zanieczyszczeń powierzchniowych wynikających z transportu próbki pomiędzy urządzeniami. 18

19 Dlatego też, ze względu na dążenie do maksymalnego uproszczenia procesu oraz minimalizacji ilości zabiegów prowadzących do uzyskania końcowej struktury PV dobrej jakości, droga wskazująca na wydłużenie czasu rekrystalizacji, również w celu odparowania związku pomocniczego CdCl 2 wydaje się bardziej optymalna w tym przypadku. Warstwa tellurku kadmu, pełniąca funkcję bazy ogniwa PV, jest z założenia znacznie grubsza od warstwy emiterowej CdS. Standardowo, stosowane są struktury tellurku kadmu o grubościach z zakresu 2 8 μm. Charakteryzacja dotycząca grubości warstw CdTe wykonana w przeprowadzonych eksperymentach za pomocą mikroskopii skaningowej, wykazała wartości w granicach ok. 5,2 6 μm. Rys. 3.7 przedstawia przekrój przykładowej struktury CdTe z zaznaczonym pomiarem. Rys Przekrój przez strukturę warstwy CdTe, grubość ok. 5,4 μm [źródło: badania własne]. Przeprowadzone badania wykazały możliwość adaptacji wybranej technologii osadzania próżniowego PVD warstw aktywnych ogniw CdTe/CdS, do zastosowań strukturach elastycznych. Warunkiem koniecznym pozostaje jednak wykorzystanie podłoży wytrzymałych na podwyższoną temperaturę, aczkolwiek temperatura krytyczna została zredukowana z 600 C do 420 C. Jest to istotna różnica obniżająca warunek wytrzymałości temperaturowej podłoża, co znacznie zwiększa obszar poszukiwań odpowiednich materiałów elastycznych spełniających to kryterium. W kolejnym rozdziale przedstawiona zostanie analiza elastycznych podłoży do zastosowań w strukturach fotowoltaicznych CdTe/CdS głównie pod kątem tak określonego warunku. 4. KONTAKTY BAZOWE I EMITEROWE DO ELASTYCZNYCH WARSTW AKTYWNYCH OGNIW CdTe/CdS 4.1. Kontakty bazowe Kontakty bazowe w ogniwach fotowoltaicznych wykonane są zazwyczaj w postaci gładkiej metalicznej powierzchni naniesionej najczęściej na całym obszarze bazy przyrządu. Tego typu konstrukcja pełni funkcję lustra dla fotonów, które nie zostały zaabsorbowane w całej grubości struktury i umożliwia odzyskanie ich energii dla fotokonwersji. Opracowanie poprawnej konstrukcji kontaktów dla cienkowarstwowych, elastycznych ogniw słonecznych stanowi kolejny istotny i złożony problem technologiczny, którego nie można rozwiązać przenosząc bezpośrednio procesy opracowane dla konstrukcji ogniw sztywnych. Wymaga to przeprowadzenia dodatkowych badań, które zostały podjęte przez autorkę. W konstrukcji 19

20 ogniwa fotowoltaicznego kontakty bazowe umieszczone są bezpośrednio pomiędzy podłożem z jednej strony oraz strukturą półprzewodnikową ogniwa z drugiej, co oznacza, że prace badawcze dotyczące ich właściwości, jako elementów ogniwa słonecznego nie mogą być prowadzone w oderwaniu od wpływu na jakość kontaktu połączeń z tymi z warstwami. Tak też postąpiono w przeprowadzonych badaniach. Jako podłoża wykorzystano wcześniej wytypowane folie z materiałów polimerowych i metalowych, natomiast jako strukturę półprzewodnikową, konstrukcję ogniwa CdS/CdTe będącą przedmiotem prowadzonych badań. Problem wytworzenia elastycznych kontaktów bazowych do ogniw CdS/CdTe, wiąże się również ze specyficznymi właściwości materiałowymi warstwy tellurku kadmu, która posiada decydujący wkład w generację fotoprądu w strukturze PV [6]. Mianowicie, należy wytworzyć kontakt dla słabo domieszkowanego materiału typu p, o stosunkowo szerokiej przerwie energetycznej oraz wysokiej wartości pracy wyjścia. W trakcie konstruowania kontaktów omowych dla ogniwa na bazie CdTe na ogół występują dwa rodzaje problemów technologicznych. Pierwszy z nich dotyczy wymogu zastosowania metalu charakteryzującego się pracą wyjścia o wartości wyższej niż suma energii powinowactwa elektronowego oraz przerwy energetycznej półprzewodnika bazowego. Tak sformułowane wymagania mają na celu usytuowanie szczytu pasma walencyjnego na poziomie Fermiego metalu pełniącego funkcję kontaktu, co pozwala na uniknięcie blokowania przepływu nośników pomiędzy warstwą półprzewodnika i metalu. Kryterium to nie jest łatwe do spełnienia, biorąc pod uwagę parametry tellurku kadmu. Wartość powinowactwa elektronowego dla CdTe wynosi 4,3 ev [29], przy szerokości przerwy energetycznej równej 1,45 ev, co wyznacza wartość pracy wyjścia metalu kontaktowego na poziomie powyżej 5,7 ev [13]. Warunek ten jest zatem praktycznie niemożliwy do spełnienia, co prowadzi do powstania złącza blokującego w pobliżu warstwy przykontaktowej. Konsekwencją tego stanu jest konieczność wytworzenia wysokodomieszkowanej warstwy typu p+ przy tylnej powierzchni półprzewodnika w pobliżu kontaktu. Stanowi to drugi problem warunkujący uzyskanie dobrej jakości kontaktu bazowego. Wprowadzenie wysokodomieszkowanej strefy p+ prowadzi do zwężenia złącza Shottky ego, powstającego w sposób nieunikniony w pobliżu kontaktu tylnego, co z kolei umożliwia tunelowanie dziur w jego kierunku. Jest to jednak trudne do osiągnięcia ze względu na występującą w CdTe kompensację domieszek. Te trudności technologiczne są szerzej opisane w literaturze [36]. W celu zwiększenia poziomu domieszkowania stosowane są takie zabiegi jak wprowadzanie do obszaru bazy różnego rodzaju domieszek materiałów takich jak: Sb, Te, Zn-Te, a także wytwarzanie warstw pośrednich ze związków Cd x Hg 1-x Te [42]. Rozwiązaniem jednak najczęściej stosowanym jest domieszkowanie miedzią [23], chociaż również i to podejście powoduje pewne utrudnienia w postaci interdyfuzji domieszki w głąb struktury ogniwa zachodzącej wzdłuż granicy ziaren CdTe [18]. Domieszkowanie miedzią w przypadku głębokiej dyfuzji może wpływać pozytywnie na poprawę jakości heterozłącza CdTe/CdS, o ile nie doprowadzi to do wewnętrznych zwarć w ogniwie, poprzez zbyt dużą redukcję wartości rezystancji równoległej. Atomy Cu są zazwyczaj wprowadzane do struktury ogniwa w formie domieszek kontaktu bazowego, które dyfundują do jego wnętrza podczas procesu wygrzewania. W związku z opisanymi powyżej ograniczeniami, 20

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę

Bardziej szczegółowo

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne: przegląd materiałów, technologii i sytuacji rynkowej

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne: przegląd materiałów, technologii i sytuacji rynkowej Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne: przegląd materiałów, technologii i sytuacji rynkowej Przez ostatnie lata, rynek fotowoltaiki rozwijał się, wraz ze sprzedażą niemal zupełnie zdominowaną przez produkty

Bardziej szczegółowo

Energia emitowana przez Słońce

Energia emitowana przez Słońce Energia słoneczna i ogniwa fotowoltaiczne Michał Kocyła Problem energetyczny na świecie Przewiduje się, że przy obecnym tempie rozwoju gospodarczego i zapotrzebowaniu na energię, paliw kopalnych starczy

Bardziej szczegółowo

Rozszczepienie poziomów atomowych

Rozszczepienie poziomów atomowych Rozszczepienie poziomów atomowych Poziomy energetyczne w pojedynczym atomie Gdy zbliżamy atomy chmury elektronowe nachodzą na siebie (inaczej: funkcje falowe elektronów zaczynają się przekrywać) Na skutek

Bardziej szczegółowo

WPŁYW POSTĘPU TECHNICZNEGO NA WYDAJNOŚĆ SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH ML SYSTEM S.A.

WPŁYW POSTĘPU TECHNICZNEGO NA WYDAJNOŚĆ SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH ML SYSTEM S.A. WPŁYW POSTĘPU TECHNICZNEGO NA WYDAJNOŚĆ SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH ML SYSTEM S.A. Anna Warzybok Z-ca Dyrektora ds. Badań i Rozwoju ML SYSTEM S. A. Rzeszów, 25.04.2017 ML SYSTEM S.A. ML SYSTEM S.A. ZAPOTRZEBOWANIE

Bardziej szczegółowo

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Porównanie Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Spektroskopia FT-Raman Spektroskopia FT-Raman jest dostępna od 1987 roku. Systemy

Bardziej szczegółowo

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych Większość struktur niskowymiarowych wytwarzanych jest za pomocą technik epitaksjalnych. Najczęściej wykorzystywane metody wzrostu: - epitaksja z wiązki molekularnej (MBE Molecular Beam Epitaxy) - epitaksja

Bardziej szczegółowo

Badanie baterii słonecznych w zależności od natężenia światła

Badanie baterii słonecznych w zależności od natężenia światła POLITECHNIKA WARSZAWSKA Instytut Elektroenergetyki, Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej Przemiany energii laboratorium Ćwiczenie Badanie baterii słonecznych w zależności od natężenia światła

Bardziej szczegółowo

Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii

Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii P O L I T E C H N I K A G D A Ń S K A Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii Temat: Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych modułu ogniw fotowoltaicznych i sprawności konwersji

Bardziej szczegółowo

Półprzewodnikami wykorzystywanymi w fotowoltaice, w zależności od technologii, są: krzem amorficzny,

Półprzewodnikami wykorzystywanymi w fotowoltaice, w zależności od technologii, są: krzem amorficzny, Generacja energii elektrycznej Panele fotowoltaiczne umożliwiają produkcję energii elektrycznej dzięki tzw. efektowi fotowoltaicznemu Jest to zjawisko, które powoduje powstawanie siły elektromotorycznej

Bardziej szczegółowo

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA Szkło optyczne i fotoniczne, A. Szwedowski, R. Romaniuk, WNT, 2009 POLIKRYSZTAŁY - ciała stałe o drobnoziarnistej strukturze, które są złożone z wielkiej liczby

Bardziej szczegółowo

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 02/15

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 02/15 PL 222444 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 222444 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 404709 (22) Data zgłoszenia: 15.07.2013 (51) Int.Cl.

Bardziej szczegółowo

Przejścia promieniste

Przejścia promieniste Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej

Bardziej szczegółowo

Fotowoltaika i sensory w proekologicznym rozwoju Małopolski

Fotowoltaika i sensory w proekologicznym rozwoju Małopolski Fotowoltaika i sensory w proekologicznym rozwoju Małopolski Photovoltaic and Sensors in Environmental Development of Malopolska Region ZWIĘKSZANIE WYDAJNOŚCI SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH Plan prezentacji

Bardziej szczegółowo

Grafen materiał XXI wieku!?

Grafen materiał XXI wieku!? Grafen materiał XXI wieku!? Badania grafenu w aspekcie jego zastosowań w sensoryce i metrologii Tadeusz Pustelny Plan prezentacji: 1. Wybrane właściwości fizyczne grafenu 2. Grafen materiał 21-go wieku?

Bardziej szczegółowo

Monochromatyzacja promieniowania molibdenowej lampy rentgenowskiej

Monochromatyzacja promieniowania molibdenowej lampy rentgenowskiej Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakładu Krystalografii ul. Bankowa 14, pok. 133, 40 006 Katowice tel. (032)359 1503, e-mail: izajen@wp.pl, opracowanie: dr Izabela Jendrzejewska Laboratorium z Krystalografii

Bardziej szczegółowo

Innowacyjne warstwy azotowane nowej generacji o podwyższonej odporności korozyjnej wytwarzane na elementach maszyn

Innowacyjne warstwy azotowane nowej generacji o podwyższonej odporności korozyjnej wytwarzane na elementach maszyn Tytuł projektu: Innowacyjne warstwy azotowane nowej generacji o podwyższonej odporności korozyjnej wytwarzane na elementach maszyn Umowa nr: TANGO1/268920/NCBR/15 Akronim: NITROCOR Planowany okres realizacji

Bardziej szczegółowo

NOWE TECHNOLOGIE w FOTOWOLTAICE

NOWE TECHNOLOGIE w FOTOWOLTAICE NOWE TECHNOLOGIE w FOTOWOLTAICE Do wykorzystania mamy 46-51% energii słońca, która do nas dociera po odbiciu przez atmosferę, chmury i samą powierzchnię ziemi. W Polsce, rocznie suma energii słonecznej

Bardziej szczegółowo

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 174002 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 300055 (22) Data zgłoszenia: 12.08.1993 (5 1) IntCl6: H01L21/76 (54)

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka Teoria pasmowa Anna Pietnoczka Opis struktury pasmowej we współrzędnych r, E Zmiana stanu elektronów przy zbliżeniu się atomów: (a) schemat energetyczny dla atomów sodu znajdujących się w odległościach

Bardziej szczegółowo

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r.

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r. Fizyka i technologia złącza P Adam Drózd 25.04.2006r. O czym będę mówił: Półprzewodnik definicja, model wiązań walencyjnych i model pasmowy, samoistny i niesamoistny, domieszki donorowe i akceptorowe,

Bardziej szczegółowo

Marek Lipiński WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH WARSTW I OBSZARÓW PRZYPOWIERZCHNIOWYCH NA PARAMETRY UŻYTKOWE KRZEMOWEGO OGNIWA SŁONECZNEGO

Marek Lipiński WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH WARSTW I OBSZARÓW PRZYPOWIERZCHNIOWYCH NA PARAMETRY UŻYTKOWE KRZEMOWEGO OGNIWA SŁONECZNEGO Marek Lipiński WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH WARSTW I OBSZARÓW PRZYPOWIERZCHNIOWYCH NA PARAMETRY UŻYTKOWE KRZEMOWEGO OGNIWA SŁONECZNEGO Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych.

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych. Politechnika Łódzka Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Niekonwencjonalne źródła energii Laboratorium Ćwiczenie 1

Bardziej szczegółowo

2. Półprzewodniki. Istnieje duża jakościowa różnica między właściwościami elektrofizycznymi półprzewodników, przewodników i dielektryków.

2. Półprzewodniki. Istnieje duża jakościowa różnica między właściwościami elektrofizycznymi półprzewodników, przewodników i dielektryków. 2. Półprzewodniki 1 Półprzewodniki to materiały, których rezystywność jest większa niż rezystywność przewodników (metali) oraz mniejsza niż rezystywność izolatorów (dielektryków). Przykłady: miedź - doskonały

Bardziej szczegółowo

Technologia produkcji paneli fotowoltaicznych

Technologia produkcji paneli fotowoltaicznych partner modułów Technologia produkcji paneli Polsko-Niemieckie Forum Energetyki Słonecznej 07.06.2013r GE partner modułów Fotowoltaika zasada działania GE partner modułów GE partner modułów Rodzaje ogniw

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA

Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA Cel: Celem ćwiczenia jest zbadanie charakterystyk prądowo

Bardziej szczegółowo

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski Jarosław Rochowicz Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska Praca magisterska Wpływ napięcia podłoża na właściwości mechaniczne powłok CrCN nanoszonych

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1 Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1 ALEKSANDER KAROLCZUK a) MATEUSZ KOWALSKI a) a) Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej, Opole 1 I. Wprowadzenie 1. Technologia zgrzewania

Bardziej szczegółowo

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Wykład XIV: Właściwości optyczne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: Treść wykładu: 1. Wiadomości wstępne: a) Załamanie

Bardziej szczegółowo

EUROPEJSKIE SŁONECZNE DNI ENERGIA SŁOŃCA FOTOWOLTAIKA TECHNOLOGIE, OPŁACALNOSĆ, REALIZACJE Centrum Innowacji i Transferu Technologii Uniwersytet

EUROPEJSKIE SŁONECZNE DNI ENERGIA SŁOŃCA FOTOWOLTAIKA TECHNOLOGIE, OPŁACALNOSĆ, REALIZACJE Centrum Innowacji i Transferu Technologii Uniwersytet EUROPEJSKIE SŁONECZNE DNI ENERGIA SŁOŃCA FOTOWOLTAIKA TECHNOLOGIE, OPŁACALNOSĆ, REALIZACJE Centrum Innowacji i Transferu Technologii Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie Olsztyn, 9 maja 2013 r. Szanowni

Bardziej szczegółowo

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Wytwarzanie

Bardziej szczegółowo

Nowoczesna fotowoltaika Immergas - efektywne wytwarzanie prądu i ciepła

Nowoczesna fotowoltaika Immergas - efektywne wytwarzanie prądu i ciepła Nowoczesna fotowoltaika Immergas - efektywne wytwarzanie prądu i ciepła Fotowoltaika, technologia umożliwiająca przemianę światła słonecznego bezpośrednio na energię elektryczną, jest jednym z najszybciej

Bardziej szczegółowo

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. 1 A. Fotodioda Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym w którym zachodzi

Bardziej szczegółowo

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ Właściwości optyczne Oddziaływanie światła z materiałem hν MATERIAŁ Transmisja Odbicie Adsorpcja Załamanie Efekt fotoelektryczny Tradycyjnie właściwości optyczne wiążą się z zachowaniem się materiałów

Bardziej szczegółowo

Technologia ogniw monokrystalicznych wzbogaconych galem

Technologia ogniw monokrystalicznych wzbogaconych galem Technologia ogniw monokrystalicznych wzbogaconych galem Zalety zastosowania domieszki galu Ogniwa monokrystaliczne wzbogacone galem są bardzo wydajne Osłabienie wydajności ogniw monokrystalicznych wzbogaconych

Bardziej szczegółowo

Część 1. Wprowadzenie. Przegląd funkcji, układów i zagadnień

Część 1. Wprowadzenie. Przegląd funkcji, układów i zagadnień Część 1 Wprowadzenie Przegląd funkcji, układów i zagadnień Źródło energii w systemie fotowoltaicznym Ogniwo fotowoltaiczne / słoneczne photovoltaic / solar cell pojedynczy przyrząd półprzewodnikowy U 0,5

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Instytut Elektroenergetyki Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Instytut Elektroenergetyki Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Instytut Elektroenergetyki Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA: BADANIE BATERII SŁONECZNYCH W ZALEśNOŚCI OD NATĘśENIA

Bardziej szczegółowo

Leon Murawski, Katedra Fizyki Ciała Stałego Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej

Leon Murawski, Katedra Fizyki Ciała Stałego Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Nanomateriałów Leon Murawski, Katedra Fizyki Ciała Stałego Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej POLITECHNIKA GDAŃSKA Centrum Zawansowanych Technologii Pomorze ul. Al. Zwycięstwa 27 80-233

Bardziej szczegółowo

Nauka o Materiałach. Wykład XI. Właściwości cieplne. Jerzy Lis

Nauka o Materiałach. Wykład XI. Właściwości cieplne. Jerzy Lis Nauka o Materiałach Wykład XI Właściwości cieplne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Stabilność termiczna materiałów 2. Pełzanie wysokotemperaturowe 3. Przewodnictwo cieplne 4. Rozszerzalność

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna Półprzewodniki samoistne Struktura krystaliczna Si a5.43 A GaAs a5.63 A ajczęściej: struktura diamentu i blendy cynkowej (ZnS) 1 Wiązania chemiczne Wiązania kowalencyjne i kowalencyjno-jonowe 0K wszystkie

Bardziej szczegółowo

Projektowanie systemów PV. Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV)

Projektowanie systemów PV. Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV) Projektowanie systemów PV Wykład 3 Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV) dr inż. Janusz Teneta C-3 pok. 8 (parter), e-mail: romus@agh.edu.pl Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej

Bardziej szczegółowo

IX Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS 2016 Lublin, dnia 16 listopada 2016 roku

IX Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS 2016 Lublin, dnia 16 listopada 2016 roku IX Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS 2016 Lublin, dnia 16 listopada 2016 roku Budowa ogniw fotowoltaicznych różnych generacji i ich wykorzystanie Stanisław Tryka Instytut Przyrodniczo-Techniczny

Bardziej szczegółowo

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone,

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, 1. Technologia wykonania złącza p-n W rzeczywistych złączach

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Aparatura do osadzania warstw metodami:

Aparatura do osadzania warstw metodami: Aparatura do osadzania warstw metodami: Rozpylania mgnetronowego Magnetron sputtering MS Rozpylania z wykorzystaniem działa jonowego Ion Beam Sputtering - IBS Odparowanie wywołane impulsami światła z lasera

Bardziej szczegółowo

Pomiar grubości pokrycia :

Pomiar grubości pokrycia : Pomiar grubości pokrycia : Na folii, papierze a także na metalizowanych powierzchniach Potrzeba pomiaru w czasie rzeczywistym. Pomiar i kontrola grubości pokrycia na foli, papierze w produkcji różnego

Bardziej szczegółowo

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6)

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007 r. Kierownik

Bardziej szczegółowo

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja

Bardziej szczegółowo

Wpływ defektów punktowych i liniowych na własności węglika krzemu SiC

Wpływ defektów punktowych i liniowych na własności węglika krzemu SiC Wpływ defektów punktowych i liniowych na własności węglika krzemu SiC J. Łażewski, M. Sternik, P.T. Jochym, P. Piekarz politypy węglika krzemu SiC >250 politypów, najbardziej stabilne: 3C, 2H, 4H i 6H

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 134. Ogniwo słoneczne

Ćwiczenie 134. Ogniwo słoneczne Ćwiczenie 134 Ogniwo słoneczne Cel ćwiczenia Zapoznanie się z różnymi rodzajami półprzewodnikowych ogniw słonecznych. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej i sprawności przetwarzania energii

Bardziej szczegółowo

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor Fotoelementy Wstęp W wielu dziedzinach techniki zachodzi potrzeba rejestracji, wykrywania i pomiaru natężenia promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fal, w tym i promieniowania widzialnego,

Bardziej szczegółowo

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH ZMIANY NR 3/2012 do CZĘŚCI IX MATERIAŁY I SPAWANIE 2008 GDAŃSK Zmiany Nr 3/2012 do Części IX Materiały i spawanie 2008, Przepisów klasyfikacji i budowy statków

Bardziej szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki Półprzewodniki Definicja i własności Półprzewodnik materiał, którego przewodnictwo rośnie z temperaturą (opór maleje) i w temperaturze pokojowej wykazuje wartości pośrednie między przewodnictwem metali,

Bardziej szczegółowo

Ogniwa fotowoltaiczne - najnowsze rozwiązania Trendy rozwojowe współczesnych ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne - najnowsze rozwiązania Trendy rozwojowe współczesnych ogniw fotowoltaicznych Ogniwa fotowoltaiczne - najnowsze rozwiązania Trendy rozwojowe współczesnych ogniw fotowoltaicznych mgr inż. Szymon Witoszek www.emiter.net.pl KOSZT WYGENEROWANIA ENERGII ZE ZDEFINIOWANEGO ŹRÓDŁA KRYTERIA

Bardziej szczegółowo

Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot: BIOMATERIAŁY. Metody pasywacji powierzchni biomateriałów. Dr inż. Agnieszka Ossowska

Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot: BIOMATERIAŁY. Metody pasywacji powierzchni biomateriałów. Dr inż. Agnieszka Ossowska BIOMATERIAŁY Metody pasywacji powierzchni biomateriałów Dr inż. Agnieszka Ossowska Gdańsk 2010 Korozja -Zagadnienia Podstawowe Korozja to proces niszczenia materiałów, wywołany poprzez czynniki środowiskowe,

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych.

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych. Politechnika Łódzka Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Niekonwencjonalne źródła energii Laboratorium Ćwiczenie 3

Bardziej szczegółowo

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są Czujniki Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Czujniki Czujniki służą do przetwarzania interesującej

Bardziej szczegółowo

Nanorurki w służbie fotowoltaiki

Nanorurki w służbie fotowoltaiki Nanorurki w służbie fotowoltaiki Autorzy: dr inż. Kamila Żelechowska, inż. Adam Wróbel, Katedra Fizyki Zjawisk Elektronowych, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Politechnika Gdańska (

Bardziej szczegółowo

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury.

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury. WFiIS PRACOWNIA FIZYCZNA I i II Imię i nazwisko: 1. 2. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA Cel ćwiczenia: Wyznaczenie

Bardziej szczegółowo

METALE. Cu 8.50 1.35 1.56 7.0 8.2 Ag 5.76 1.19 1.38 5.5 6.4 Au 5.90 1.2 1.39 5.5 6.4

METALE. Cu 8.50 1.35 1.56 7.0 8.2 Ag 5.76 1.19 1.38 5.5 6.4 Au 5.90 1.2 1.39 5.5 6.4 MAL Zestawienie właściwości gazu elektronowego dla niektórych metali: n cm -3 k cm -1 v cm/s ε e ε /k Li 4.6 10 1.1 10 8 1.3 10 8 4.7 5.5 10 4 a.5 0.9 1.1 3.1 3.7 K 1.34 0.73 0.85.1.4 Rb 1.08 0.68 0.79

Bardziej szczegółowo

Grafen perspektywy zastosowań

Grafen perspektywy zastosowań Grafen perspektywy zastosowań Paweł Szroeder 3 czerwca 2014 Spis treści 1 Wprowadzenie 1 2 Właściwości grafenu 2 3 Perspektywy zastosowań 2 3.1 Procesory... 2 3.2 Analogoweelementy... 3 3.3 Czujniki...

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie

Bardziej szczegółowo

AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła

AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła AlfaNova to płytowy wymiennik ciepła wyprodukowany w technologii AlfaFusion i wykonany ze stali kwasoodpornej. Urządzenie charakteryzuje

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE Politechnika Łódzka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych 90-924 Łódź, ul. Wólczańska 221/223, bud. B18 tel. 42 631 26 28 faks 42 636 03 27 e-mail secretary@dmcs.p.lodz.pl http://www.dmcs.p.lodz.pl

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie parametrów baterii słonecznej

Wyznaczanie parametrów baterii słonecznej Wyznaczanie parametrów baterii słonecznej Obowiązkowa znajomość zagadnień Działanie ogniwa fotowoltaicznego. Złącze p-n. Parametry charakteryzujące ogniwo fotowoltaiczne. Zastosowanie ogniw fotowoltaicznych.

Bardziej szczegółowo

Politechnika Politechnika Koszalińska

Politechnika Politechnika Koszalińska Politechnika Politechnika Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Technik Próżniowych NOWE MATERIAŁY NOWE TECHNOLOGIE W PRZEMYŚLE OKRĘTOWYM I MASZYNOWYM IIM ZUT Szczecin, 28 31 maja 2012, Międzyzdroje

Bardziej szczegółowo

BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH PODCZAS DYNAMICZNYCH ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW

BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH PODCZAS DYNAMICZNYCH ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW Metoda badania odporności na przenikanie ciekłych substancji chemicznych przez materiały barierowe odkształcane w warunkach wymuszonych zmian dynamicznych BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie Nr 5. Badanie różnych konfiguracji modułów fotowoltaicznych

Ćwiczenie Nr 5. Badanie różnych konfiguracji modułów fotowoltaicznych Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Fotowoltaiki Ćwiczenie Nr 5 Badanie różnych konfiguracji modułów fotowoltaicznych I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki ELEMENTY ELEKTRONICZNE dr inż. Piotr Dziurdzia paw. C-3,

Bardziej szczegółowo

1 Instalacja Fotowoltaiczna (PV)

1 Instalacja Fotowoltaiczna (PV) Spis treści 1 Instalacja Fotowoltaiczna (PV)... 2 1.1 Przedmiot i zakres opracowania... 2 1.2 Moce i uzyski z instalacji fotowoltaicznej... 2 1.3 Moduły fotowoltaiczne w technologii microac-si... 3 1.4

Bardziej szczegółowo

Czym jest aerogel? Izolacja aerogelem zapewnia maksimum ochrony termicznej przy minimalnej wadze i grubości.

Czym jest aerogel? Izolacja aerogelem zapewnia maksimum ochrony termicznej przy minimalnej wadze i grubości. Czym jest aerogel? Otrzymany w 1931 roku aerożel składa się w ponad 90% z powietrza, co czyni go bardzo skutecznym izolatorem o najniższym przewodnictwie termicznym. Aspen Aerogels uczynił z aerożelu bardzo

Bardziej szczegółowo

12. FOTOWOLTAIKA IMMERGAS EFEKTYWNE WYTWARZANIE PRĄDU I CIEPŁA

12. FOTOWOLTAIKA IMMERGAS EFEKTYWNE WYTWARZANIE PRĄDU I CIEPŁA 12. FOTOWOLTAIKA IMMERGAS EFEKTYWNE WYTWARZANIE PRĄDU I CIEPŁA 266 www.immergas.com.pl FOTOWOLTAIKA IMMERGAS NOWOCZESNE SYSTEMY GRZEWCZE 12. Nowoczesna fotowoltaika Immergas - efektywne wytwarzanie prądu

Bardziej szczegółowo

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B

Bardziej szczegółowo

Badanie ogniwa fotowoltaicznego

Badanie ogniwa fotowoltaicznego Badanie ogniwa fotowoltaicznego Cel ćwiczenia Zapoznanie się z podstawowymi wiadomościami na temat ogniw fotowoltaicznych oraz wyznaczenie: zależności prądu fotoogniwa od natężenia oświetlenia, charakterystyk

Bardziej szczegółowo

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PŁ LABORATORIUM TECHNOLOGII POWŁOK OCHRONNYCH ĆWICZENIE 2

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PŁ LABORATORIUM TECHNOLOGII POWŁOK OCHRONNYCH ĆWICZENIE 2 INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PŁ LABORATORIUM TECHNOLOGII POWŁOK OCHRONNYCH ĆWICZENIE 2 BADANIA ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ ELEKTROCHEMICZNĄ SYSTEMÓW POWŁOKOWYCH 1. WSTĘP TEORETYCZNY Odporność na korozję

Bardziej szczegółowo

MINIELEKTROWNIE SŁONECZNE NA DACHACH SZKÓŁ W GM. GUBIN I BRODY

MINIELEKTROWNIE SŁONECZNE NA DACHACH SZKÓŁ W GM. GUBIN I BRODY Minielektrownie słoneczne zostały przygotowane dzięki współpracy Fundacji Greenpeace z samorządem i dyrekcją szkół. Wszystkie z zainstalowanych urządzeń należą do jednych z najnowocześniejszych i posiadają

Bardziej szczegółowo

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA B V B C ZEWNĘTRZNE POLE ELEKTRYCZNE B C B V B D = 0 METAL IZOLATOR PRZENOSZENIE ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH B C B D B V B D PÓŁPRZEWODNIK PODSTAWOWE MECHANIZMY

Bardziej szczegółowo

Właściwości kryształów

Właściwości kryształów Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne

Bardziej szczegółowo

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: Wprowadzenie PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH Opracowała: mgr inż. Magdalena Bartkowiak-Jowsa Reologia jest nauką,

Bardziej szczegółowo

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 dr inż. Hanna Smoleńska Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska Materiały edukacyjne ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA LINIOWA Ashby

Bardziej szczegółowo

Zapytanie ofertowe nr 1.4/1/12

Zapytanie ofertowe nr 1.4/1/12 Pieczątka firmowa Zamawiającego Rzeszów, 09042012r Zapytanie ofertowe nr 14/1/12 Z dnia 9 kwietnia 2012 r na zakup usług badawczych na potrzeby projektu pn Wykonanie prototypu detektora bazującego na hetero

Bardziej szczegółowo

PVD-COATING PRÓŻNIOWE NAPYLANIE ALUMINIUM NA DETALE Z TWORZYWA SZTUCZNEGO (METALIZACJA PRÓŻNIOWA)

PVD-COATING PRÓŻNIOWE NAPYLANIE ALUMINIUM NA DETALE Z TWORZYWA SZTUCZNEGO (METALIZACJA PRÓŻNIOWA) ISO 9001:2008, ISO/TS 16949:2002 ISO 14001:2004, PN-N-18001:2004 PVD-COATING PRÓŻNIOWE NAPYLANIE ALUMINIUM NA DETALE Z TWORZYWA SZTUCZNEGO (METALIZACJA PRÓŻNIOWA) *) PVD - PHYSICAL VAPOUR DEPOSITION OSADZANIE

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM LKTRONIKI Ćwiczenie Parametry statyczne tranzystorów bipolarnych el ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych oraz metod identyfikacji

Bardziej szczegółowo

Elektrochemiczne osadzanie antykorozyjnych powłok stopowych na bazie cynku i cyny z kąpieli cytrynianowych

Elektrochemiczne osadzanie antykorozyjnych powłok stopowych na bazie cynku i cyny z kąpieli cytrynianowych Elektrochemiczne osadzanie antykorozyjnych powłok stopowych na bazie cynku i cyny z kąpieli cytrynianowych Honorata Kazimierczak Promotor: Dr hab. Piotr Ozga prof. PAN Warstwy ochronne z cynku najtańsze

Bardziej szczegółowo

Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV)

Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV) Czyste energie Wykład 3 Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV) dr inż. Janusz Teneta C-3 pok. 8 (parter), e-mail: romus@agh.edu.pl Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne

Promieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne Promieniowanie rentgenowskie Podstawowe pojęcia krystalograficzne Krystalografia - podstawowe pojęcia Komórka elementarna (zasadnicza): najmniejszy, charakterystyczny fragment sieci przestrzennej (lub

Bardziej szczegółowo

Ekspansja plazmy i wpływ atmosfery reaktywnej na osadzanie cienkich warstw hydroksyapatytu. Marcin Jedyński

Ekspansja plazmy i wpływ atmosfery reaktywnej na osadzanie cienkich warstw hydroksyapatytu. Marcin Jedyński Ekspansja plazmy i wpływ atmosfery reaktywnej na osadzanie cienkich warstw hydroksyapatytu. Marcin Jedyński Metoda PLD (Pulsed Laser Deposition) PLD jest nowoczesną metodą inżynierii powierzchni, umożliwiającą

Bardziej szczegółowo

Nowe kierunki rozwoju technologii superkondensatorów

Nowe kierunki rozwoju technologii superkondensatorów Nowe kierunki rozwoju technologii superkondensatorów Radosław Kuliński Instytut Elektrotechniki, Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu Politechnika Wrocławska, Instytut

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa ciał stałych

Teoria pasmowa ciał stałych Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach ulegają rozszczepieniu. W kryształach zjawisko to prowadzi do wytworzenia się pasm. Klasyfikacja ciał stałych na podstawie struktury

Bardziej szczegółowo

Targi POL-EKO-SYSTEM. Strefa RIPOK NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU

Targi POL-EKO-SYSTEM. Strefa RIPOK NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU Beata B. Kłopotek Departament Gospodarki Odpadami Poznań, dnia 28 października 2015 r. Zakres prezentacji 1. Nanomateriały definicja, zastosowania,

Bardziej szczegółowo

Ogniwa fotowoltaiczne

Ogniwa fotowoltaiczne Ogniwa fotowoltaiczne Systemy fotowoltaiczne wykorzystują zjawisko konwersji energii słonecznej na energię elektryczną. Wykonane są z głównie z krzemu. Gdy na ogniwo padają promienie słoneczne pomiędzy

Bardziej szczegółowo

Badania wybranych nanostruktur SnO 2 w aspekcie zastosowań sensorowych

Badania wybranych nanostruktur SnO 2 w aspekcie zastosowań sensorowych Badania wybranych nanostruktur SnO 2 w aspekcie zastosowań sensorowych Monika KWOKA, Jacek SZUBER Instytut Elektroniki Politechnika Śląska Gliwice PLAN PREZENTACJI 1. Podsumowanie dotychczasowych prac:

Bardziej szczegółowo

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być

Bardziej szczegółowo

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Zasada działania tranzystora bipolarnego Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Zasada działania tranzystora bipolarnego

Bardziej szczegółowo

Schemat systemu wtryskiwania z tłokiem gazowym: Airmould Aquamould

Schemat systemu wtryskiwania z tłokiem gazowym: Airmould Aquamould Schemat systemu wtryskiwania z tłokiem gazowym: Airmould Aquamould gaz gaz gaz gaz gaz gaz 1. wtrysk tworzywa 2. wtrysk gazu 3. faza docisku 4. ewentualny dodatkowy wtrysk tworzywa Wtrysk z tłokiem gazowym

Bardziej szczegółowo

Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów. USF_3 Technologia_A M.Kujawińska, T.Kozacki, M.Jóżwik 3-1

Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów. USF_3 Technologia_A M.Kujawińska, T.Kozacki, M.Jóżwik 3-1 Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów USF_3 Technologia_A M.Kujawińska, T.Kozacki, M.Jóżwik 3-1 Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów Typowe wymagania klasy czystości: 1000/100

Bardziej szczegółowo

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącza p-n, zastosowania Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącze p-n, polaryzacja złącza, prąd dyfuzyjny (rekombinacyjny) Elektrony z obszaru n na złączu dyfundują

Bardziej szczegółowo

Ogniwo TEC moduł Peltiera TEC x40x3,6mm

Ogniwo TEC moduł Peltiera TEC x40x3,6mm Dane aktualne na dzień: 07-02-2017 06:16 Link do produktu: /ogniwo-tec-modul-peltiera-tec1-12706-40x40x3-6mm-p-1235.html Ogniwo TEC moduł Peltiera TEC1-12706 40x40x3,6mm Cena Dostępność 24,00 zł Niedostępny

Bardziej szczegółowo