|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
Разработка методики модификации структуры и свойств пленок аморфного гидрогенизированного кремния фемтосекундным лазерным облучением для фотовольтаических примененийНИР
- Руководитель НИР: Кашкаров П.К.
- Участники НИР: Воронцов А.С., Ермакова Н.М., Ефимова А.И., Жигунов Д.М., Заботнов С.В., Ильин А.С., Казанский А.Г., Колесова Н.С., Константинова Е.А., Мартышов М.Н., Павликов А.В., Форш П.А.
- Подразделение: Физический факультет
- Срок исполнения: 30 июня 2014 г. - 31 декабря 2016 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14.604.21.0085
- Номер ЦИТИС: 114091140012
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Индустрия наносистем и материалов
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.19.21 Влияние облучения на свойства твердых тел
- 29.19.22 Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
- 29.19.31 Полупроводники
- 29.33.47 Воздействие лазерного излучения на вещество
-
Ключевые слова:
фемтосекундное лазерное излучение, гетероструктуры на основе аморфного кремния, наномодифицированный аморфный кремний, лазерная кристаллизация, солнечные элементы, аморфный кремний
-
Описание:
Цель проекта - Разработка методики использования фемтосекундного лазерного облучения для формирования пленок наномодифицированного аморфного кремния, обладающих оптимальными электрофизическими свойствами для создания на их основе эффективных тонкопленочных солнечных элементов. В результате выполнения проекта будут определены технологические условия фемтосекундной лазерной обработки пленок аморфного гидрогенизированного кремния, приводящие к формированию материала и структур, оптимальных для создания на их основе эффективных и дешевых фотовольтаических элементов. В ходе выполнения проекта ожидается получение следующих результатов: 1) Для пленок аморфного гидрогенизированного кремния будут получены ос-новные закономерности влияния параметров фемтосекундного лазерного облучения на изменение структуры пленок, в частности, на их кристаллизацию и на распределение фотоиндуцированных структурных изменений по объему и поверхности исследованных пленок. 2) Будут установлены закономерности влияния параметров необлученных пленок a-Si:H (концентрации в них водорода, уровня легирования, наличия нанокристаллических включений, толщины пленок) на механизмы структурных изменений, происходящих в результате фемтосекундного лазерного облучения. 3) Будут исследованы процессы дегидрогенизации пленок а-Si:H при их структурной модификации фемтосекундным лазерным излучением и возможность их пост-гидрогенизации в процессе отжига пленок в водородной плазме. 4) Будет определена корреляция структурных изменений и изменений физиче-ских свойств нелегированных и легированных пленок аморфного гидрогенизированного кремния в результате их фемтосекундного лазерного облучения. 5) Будут определены условия и механизмы возникновения наноструктурированной периодической модификации аморфного кремния в результате его фемтосекундного лазерного облучения и установлены процессы, определяющие оптические, электрические и фотоэлектрические свойства данного периодически наноструктурированного материала. 6) Будет разработан лабораторный технологический регламент получения наномодифицированного аморфного кремния и гетероструктур на его основе посредством фемтосекундной лазерной кристаллизации аморфного гидрогенизированного кремния. 7) Будут получены экспериментальные образцы наномодифицированного аморфного кремния и гетероструктур аморфный гидрогенизированный крем-ний/наномодифицированный аморфный кремний с оптимальными для использования в тонкопленочной солнечной энергетике параметрами. Полученные в рамках предлагаемого проекта результаты могут быть использованы при разработке технологии и создании эффективных тонкопленочных кремниевых солнечных элементов и фотоприемников видимого и ближнего ИК диапазонов. В Российской Федерации разработанный метод получения наномодифицированных пленок на основе аморфного кремния может быть использован для улучшения параметров тонкопленочных солнечных модулей, планируемых к производству на заводе ООО «Хевел» (г. Новочебоксарск). Внедрение в производство разрабатываемого в проекте метода создания тонкопленочного наномодифицированного материала должно обеспечить повышение КПД и стабильности солнечных элементов на основе аморфного кремния.
- Добавил в систему: Мартышов Михаил Николаевич
Соисполнители НИР
| ФТИ им. А.Ф. Иоффе | Соисполнитель |
Источник финансирования НИР
| ФЦП: Федеральная целевая программа, Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 30 июня 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Анализ информационных данных, выбор технологических условий создания пленок аморфного гидрогенизированного кремния и определение допустимых интервалов параметров лазерного облучения, приводящих к модификации их структуры |
| Результаты этапа: На первом этапе работ по проекту выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы по методам модификации структуры поверхности пленок аморфного гидрогенизированного кремния с использованием лазерного облучения. Проведены патентные исследования. Изучены основные закономерности влияния параметров фемтосекундного лазерного облучения на изменение структуры пленок аморфного гидрогенизированного кремния и определены возможные механизмы структурной модификации аморфного гидрогенизированного кремния фемтосекундным лазерным излучением. Определены параметры фемтосекундного лазерного облучения, приводящего к абляции и кристаллизации пленок аморфного гидрогенизированного кремния. Изучено влияния дозы фемтосекундного лазерного облучения и толщины пленок аморфного гидрогенизированного кремния на процессы модификации их структуры при фемтосекундном лазерном облучении. Данные результаты полностью соответствуют требованиям Технического задания и Плана-графика исполнения обязательств. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-30 июня 2015 г. | Экспериментальные исследования процессов модификации структуры и физических свойств пленок нелегированного аморфного гидрогенизированного кремния при фемтосекундном лазерном облучении |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 июля 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Экспериментальные исследования влияния легирования на процессы модификации структуры и изменение физических свойств пленок аморфного гидрогенизированного кремния, модифицированных фемтосекундным лазерным облучением |
| Результаты этапа: | ||
| 4 | 1 января 2016 г.-30 июня 2016 г. | Изготовление экспериментальных образцов гетероструктур аморфный гидрогенизированный кремний/наномодифицированный аморфный кремний и исследование их электрических и фотоэлектрических параметров |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 июля 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Проведение сравнительных измерений фотовольтаических параметров гетероструктур аморфный гидрогенизированный кремний/наномодифицированный аморфный кремний, полученных фемтосекундной лазерной обработкой пленок аморфного гидрогенизированного кремния, и гетер |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".