Solar energy represents a sensible alternative to the use of thermal, chemical and nuclear power sources. Solar radiation can satisfy the growing needs of humanity with its energetic resources. Nowadays the actual problem is the development and production of highly effective and economical photoconverters (PCs). Thus, we need new technologies and materials. Due to their high efficiency, temperature stability, and low sensitivity to radiation exposure, heterostructure-based PCs are the most promising for the use. In the article, the technology of PC production on the base of silicon structures with ITO/n-Si/n +-Si heterojunctions is proposed. Preparation of these layers by spraying method on the surface of silicon plates is based on the results of the determination of the optimal values of heating temperature, deposition rate, velocity of gas flow from the spray nozzle, ITO layer thickness, concentration of InCl3 to SnCl4 in alcohol solution, and other factors. The technological peculiarities of producing these layers by spraying method and their influence on PC electrophysical characteristics, operational reliability and efficiency are revealed.
In the article, the ways of increasing the efficiency of photoelectric transducers due to the application of SnO2 | Zn2O3 -SiOx -nSi -n + Si heterostructures and elaboration of the technology of contact systems production are dwelt upon. Physical processes, taking place in heterostructures, are empirically examined, the methodology and modes of their production are analyzed. It is sustained, that photoelectric transducers, produced on the basis of such structures, have significant advantages in comparison with foreign analogues. The authors proposed an alternative technology for creating contact systems to heterostructures and experimentally proved that annealed contact systems have advantages, primarily in terms of reducing the number of technological operations and are still relevant. The use of such a composition allowed to reduce the annealing temperature, which led to improved morphology of the obtained contact systems compared to traditional ones. It is proved that the application of such contact systems will increase the efficiency of photoelectric appliances due to simplicity of technological process and cheap materials, that will lead to the reduction of cost price of the product.
Сонячна енергетика – одне із найперспективніших і динамічних відновлюваних джерел енергії (ВДЕ). Щороку приріст потужностей, які вводяться в експлуатацію, становить приблизно 40–50 %. Усього за останні п’ятнадцять років частка сонячної електрики в світовій енергетиці перевищила позначку в 5 %. Удосконалення технології виготовлення фотоелектричних модулів призвело до істотного зниження собівартості електроенергії. В понад 30 країнах світу (зокрема, Німеччині, Чилі, Австралії, Мексиці) сонячна енергія стала дешевше, ніж одержувана з традиційних джерел (нафта, газ, вугілля). За останні 10 років інвестиції в сонячну енергетику склали близько 300 мільярдів доларів США. Україна робить важливі кроки для розширення використання ВДЕ та альтернативних видів палива в межах своєї більш широкої стратегії щодо зниження залежності від традиційних викопних видів палива. В статті розглянуті питання підвищення ефективності застосування сонячної енергетики в Україні. Одним із напрямків є розробка нових технологій і використання дешевого матеріалу, тому запропоновано технологію створення фотоелектричних перетворювачів на основі недорогих вихідних напівпровідникових матеріалів і створення для них якісних контактних систем. Запропоновано технологію отримання некондиційних напівпровідникових структур, як вихідного матеріалу, для виготовлення якісних сонячних елементів з використанням ІТО – шарів. Впровадження запропонованої технології виготовлення дешевих сонячних елементів з некондиційних напівпровідникових структур може суттєво підвищити конкурентоспроможність вітчизняної продукції як на внутрішньому, так і на зовнішніх ринках, скоротити імпорт енергоресурсів і нівелювати політичний тиск на нашу країну з боку експортерів нафти і газу.
Purpose. Solar energy represents a sensible use alternative of thermal, chemical and nuclear current sources. Solar radiation can satisfy the growing needs of humanity with its energetic resources. Nowadays the actual problem is the development and production, of high-effective and economical photo converters (PC). Thus we need new technologies and materials. Semiconductor PC allows producing solar energy converting in electric with the help of homo-or heterojunctions. About 91 % of falling luminous flux energy is converted into electrical current through the charge carriers release out of semiconductor’s volume. The base of their quality raise is getting high-effective silicon nanostructures, their using will raise considerably PC efficiency. Due to their high efficiency, temperature stability, and low sensitivity to radiation exposure, heterostructure-based photoconverters are the most promising for the use. Methodology. In the article the technology of PC production on the base of silicon structures with heterojunctions ITO/n-Si/n+-Si is proposed. Getting of these layers with the pulverization method on the surface of silicon plates is based on the results of the heating temperature optimal values determination, deposition speed and ITO layer thickness, outflow speed of the gas stream from the spray nozzle, concentration of InCl3 to SnCl4 in spirit and other factors. Results. The represented conception of technology development ITO/n- Si/n+- Si junctions helped to define reasons that determine the character of ITO layer conductivity, depending on SnO2 content in it and their influence on the quality of photoelectrical converters on their base. Originality. The technological peculiarities of getting these layers with pulverization method, operational reliability and efficiency are revealed. Practical value. These tasks solution will lead to the modern technological processes modelling, to the raising of PC quality and, in the case of its consumer properties maintaining, to the use of modern supplies of silicon production and semiconductive materials. References 11, figures 2.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.