РАЗРАБОТКА НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ СИЛАНА И АРГОНА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В. - презентация

1 РАЗРАБОТКА НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ СИЛАНА И АРГОНА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ БУФЕРНЫХ СЛОЕВ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ПОВЫШЕННЫМИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ Кукин Алексей Валерьевич Санкт-Петербург, ФТИ им. А.Ф. Иоффе

2 Цели и задачи Разработка метода получения наноструктурированных материалов на основе кремния, с возможностью варьирования свойств; Получение наноструктурированных материалов на основе кремния, применимых в солнечной энергетике; Исследование свойств полученных материалов; Проведение общей экономической оценки применения данных материалов в солнечной энергетике.

3 Применение в 2ух каскадных тонкопленочных солнечных модулях Верхний прозрачный проводящий оксид Первый каскад Второй каскад Нижний прозрачный проводящий оксид Буферный слой

4 Получаемые преимущества Верхний прозрачный проводящий оксид Первый каскад Второй каскад Нижний прозрачный проводящий оксид Буферный слой

5 Верхний прозрачный проводящий оксид Первый каскад Второй каскад Нижний прозрачный проводящий оксид Буферный слой Получаемые преимущества

6 Выбор метода получения Метод магнетронного распыления в среде силана и аргона с добавлением кислорода, т.к.: 1.Метод магнетронного распыления хорошо освоен и промышленно применяется; 2.Возможность масштабирования; 3.Возможность варьирования свойств материалов, путем изменения состава атмосферы.

7 Результаты экспериментов Рис. 1. Изображение нанокластеров кремния полученное методом ПЭМ. Рис. 2. Спектры оптического поглощения пленок выращенных с содержанием кислорода на входе в рабочий объем магнетрона: 1) 17 мол. %, 2) 22 мол. %, 3) 25 мол. %. Рис. 3. Спектры ИК- пропускания пленок при концентрацией кислорода на входе в рабочий объем магнетрона: 1) 0.15 мол. %, 2) 17 мол. %, 3) 22 мол.% Рис. 4. Спектры КРС пленок выращенных при концентрации кислорода на входе в магнетронную камеру: 1) 0.15 мол. % (остаточный кислород), 2) 17 мол. %, 3) 22 мол. %, 4) 25 мол. %

8 Ценовой паритет солнечной и традиционной энергетики

9 Общая экономическая оценка Повышение КПД с 9% до 11% Буферный слой Входное широкозонное окно Использование дешевых материалов и технологий Снижение стоимости вата солнечной энергии до 35 рублей без учета монтажа

10 Перспективы (кому куда как) ООО «НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе» ООО «Хевел»

11

12 Результаты Методом магнетронного распыления в атмосфере силана и аргона получены пленки наноструктурированного кремния Исследованы свойства полученных материалов Предложены варианты применения полученных материалов Проведена общая экономическая оценка вариантов внедрения разработки

13 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!