• Русский
  • English
  • Deutsch
  • Italiano
Домой

Технология, снижающая стоимость солнечных батарей

711

Для получения фотовольтаического эффекта используются кристаллические, поликристаллические и аморфные полупроводники.

Наиболее распространённые и эффективные по коэффициенту фотоэлектрического преобразования, выполнены на основе кремния и арсенида галлия.

В настоящем проекте предлагается использовать совершено новый для этих целей материал – нано структурную, легированную алмазоподобную плёнку (АПП).

Основными преимуществами предлагаемой технологии является увеличение удельной мощности и снижение себестоимости производства солнечных  батарей.

Обоснование предложения.

АПП может легироваться различными примесями. При этом наблюдается сильная зависимость величины электрического сопротивления плёнки от уровня легирования (Рис 1).

Благодаря своей нано структуре (ближний порядок около 30 нм), АПП, в отличии от монокристаллов и поликристаллов алмаза, плёнки в процессе роста могут легироваться такими крупными атомами как: Cr , W , Mo и.т.д.

В зависимости от природы примеси, например, хром и вольфрам в АПП могут создавать дырочную и электронную проводимости.

Но самое главное, в зависимости от уровня легирования одной и той же примесью, более чем на десять порядков изменяется удельное сопротивление АПП, кроме того совершено изменяется механизм проводимости от « металлической» с положительным и очень низким значением температурного коэффициента сопротивления (ТКС)-  (10-5— 10-6-1 до «полупроводниковой» с очень высоким отрицательным значением ТКС  до 10-2 К-1.

Т.е. ТКС можно изменять заданным образом в одном и том же материале за счёт легирования на 8 порядков (в 100 млн. раз). Рис.2.

Таким образом, имеется возможность получать АПП с наперёд заданными свойствами, с различным типом проводимости.

Можно создавать псевдо широкозонные структуры (р-n-переходы), позволяющие поглощать излучение в широком спектре значений и индуцировать эдс.

Второе направление – создание переходных структур с известными полупроводниками (Si, Ge, GaAs, тройные соединения), подстраиваясь под них по удельному сопротивлению, ТКС и типу проводимости.

Третье направление – создание тонких прозрачных и полупрозрачных АПП-защитных плёнок в ИК и видимой области, а возможно, и более широком диапазоне спектра.

Стоимостная оценка предложения.

Получение АПП – это тонкоплёночная вакуумная технология, одна из самых дешёвых технологий в электронике.

На существующем оборудовании на одной установке в течении 60-90 мин. выращивается более 1200 см2 АПП.

Весь процесс занимает 3-4 часа.

Стоимость процесса около 200 долларов США.

Пояснение к рисунку № 1.

На рисунке представлена зависимость слоевого сопротивления АПП от уровня легирования (на примере хрома). Ток магнетрона в данном случае пропорционален уровню легирования при остальных равных условиях, т.е. скорость натекания реагента, ток катода, ток дуги при этом остаются неизменными.

712

Пояснение  к  рисунку № 2.

На рисунке 2 представлена зависимость  коэффициента термического сопротивления (ТКС) от слоевого сопротивления АПП,  т. е. от уровня легирования, в данном случае, хромом.

Толщина АПП – 1.0- 1.2 (мкм).

Плёнки, получаемые со слоевым сопротивлением до 1000 Ом/ кВ. используются для получения малогабаритных мощных  до 500 Вт безындукционных резисторов.

Для солнечных батарей целесообразно использовать  АПП с высоким ТКС, т.е. со слоевым сопротивлением более 10 4 Ом/кв.

(удельное сопротивление более 1 Ом см).

713

При заинтересованности, — предоставим дополнительную информацию и обеспечим сопровождение проекта авторским надзором при внедрении технологии.

p.s. Ожидаем взаимовыгодных предложений по сотрудничеству.

 

Ваше имя (обязательно)

Ваш e-mail (обязательно)

Сообщение