DSpace Collection:
http://elar.tsatu.edu.ua/handle/123456789/8572
2024-01-25T13:16:01ZМоделювання фотоелектричних характеристик гетероперехідного сонячного елемента ZnO/porous-Si/Si
http://elar.tsatu.edu.ua/handle/123456789/17273
Title: Моделювання фотоелектричних характеристик гетероперехідного сонячного елемента ZnO/porous-Si/Si
Authors: Дяденчук, Альона Федорівна; Філіпович, Є. В.; Diadenchuk, Alona; Filipovich, Ye.
Abstract: UA: Робота спрямована на дослідження перспективних для сонячної енергетики фоточутливих структур на основі поруватого Si та ZnO. Запропоновано схему пристрою моделі сонячної батареї на основі гетероструктур ZnO/porous-Si/Si. За допомогою програми PC1D були розраховані світлові характеристики виготовленої конструкції (напруга холостого ходу VOC, струм короткого замикання ISC, коефіцієнт заповнення FF і ККД η), а також побудовані вольт-амперні характеристики. Досліджено вплив товщини шарів porous-Si та ZnO, текстурування та рівня легування шару ZnO, а також вплив температури на продуктивність гетероперехідного сонячного елемента ZnO/porous-Si/Si з метою отримання пристрою з хорошою ефективністю перетворення. Встановлено, що ефективність перетворення енергії сонячної батареї ZnO/porous-Si/Si може досягати 23,9 %. EN: The work is aimed at researching photosensitive structures based on porous Si and ZnO promising for solar energy. A device scheme of a solar cell model based on ZnO/porous-Si/Si heterostructures is proposed. Using the PC1D program, the light characteristics of the manufactured structure were calculated (no-load voltage VOC, short-circuit current ISC, filling factor FF and efficiency η), as well as the current-voltage characteristics were constructed. The effect of the thickness of the porous-Si and ZnO layers, the texturing and doping level of the ZnO layer, as well as the effect of temperature on the performance of the ZnO/porous-Si/Si heterojunction solar cell were investigated in order to obtain a device with good conversion efficiency. It was established that for ZnO with a thickness of 2 μm and with a thickness of porous-Si of 500 μm, the highest efficiency of 22.5% can be obtained. An increase in the doping concentration in the ZnO layer leads to a decrease in the overall efficiency of the device due to a decrease in light transmission. The maximum value of the efficiency is reached at the donor doping concentration of ⁓1018 cm-3. The study of the texturing of the surface of the solar cell shows that the solar energy conversion efficiency reaches a maximum value of 22.7% at an angle of 85º due to the reduction of light reflection from the front surface and the capture of light in the solar cells. It was also found that increasing the temperature from 280 K to 340 K leads to a decrease in efficiency by 4.8%. The best efficiency value of 23.9% is achieved at 280 K.2023-01-01T00:00:00ZДослідження антивідбивного покриття на основі оксиду цинку для високоефективних кремнієвих сонячних елементів
http://elar.tsatu.edu.ua/handle/123456789/17247
Title: Дослідження антивідбивного покриття на основі оксиду цинку для високоефективних кремнієвих сонячних елементів
Authors: Дяденчук, Альона Федорівна; Карпиєнко, О. В.; Diadenchuk, Alona
Abstract: UA: Ефективність фотоперетворювача
сонячного елементу значною мірою залежить не лише від електричних,
але й від оптичних властивостей структури. Так відбиття фотонів
призводить до зменшення генерації електронно-діркової пари за
рахунок високого показника заломлення напівпровідникових
матеріалів. Щоб подолати цю проблему, використовується антивідбивні покриття, якими зазвичай виступають бінарні та потрійні
оксиди та їх різні легуючі системи, такі як ZnO, CdO, SnO2, In2O3, Cu2O,
Ga2O3, SrTiO3 тощо.2023-01-01T00:00:00ZОдержання та вивчення властивостей гетероструктури ZnO/SiC/porous-Si/Si
http://elar.tsatu.edu.ua/handle/123456789/17143
Title: Одержання та вивчення властивостей гетероструктури ZnO/SiC/porous-Si/Si
Authors: Кідалов, Валерій Віталійович; Дяденчук, Альона Федорівна; Kidalov, Valery; Diadenchuk, Alona
Abstract: UA: У роботі наведено результати одержання гетероструктури ZnO/SiC/porous-Si/Si та вивчення її структурних та електрофізичних властивостей. Дослідження відбувалося в чотири етапи: отримання поруватих кремнієвих шарів; осадження плівок SiC методом твердофазної епітаксії; осадження плівок ZnO методом магнетронного розпилення; моделювання функціональних характеристик фотоперетворювача на основі виготовленої структури. На третьому етапі зразки були поділені на дві партії в залежності від тривалості процесу осадження (10 та 20 хвилин). За результатами скануючої електронної мікроскопії визначено параметри шарів досліджуваної структури, які в подальшому використано для моделювання фотоелектричних параметрів сонячного елемента ZnO/SiC/porous-Si/Si в симуляторі PC1D. Товщина шару ZnO визначає кількість випромінювання, що надходить до кремнієвого шару фотоперетворювача. Встановлено, що для зразків партії 2 було отримано вищий ККД – ефективність зростає із ростом плівки ZnO. EN: The paper presents the results of obtaining the ZnO/SiC/porous-Si/Si heterostructure and studying its structural and electrophysical properties. The research took place in four stages. At the first stage, porous layers on a silicon substrate were obtained. At the second stage, SiC films were deposited on the porous silicon surface by the solid-phase epitaxy method. ZnO films were deposited on the surface of SiC/porous-Si/Si heterostructures by magnetron sputtering. At the last stage, the functional characteristics of the photoconverter were modeled on the basis of the manufactured structure. The study of the chemical composition of each of the layers of the heterostructure was performed using an Oxford Instruments X-Max 80 mm2 energy dispersive spectrometer. The EDAX spectrum confirms the composition of each of the layers of the investigated heterostructure. At the third stage, the samples were divided into two batches depending on the duration of the deposition process (10 and 20 minutes). Based on the obtained structure, it was proposed to manufacture a solar cell.
Based on the results of scanning electron microscopy, the parameters of the layers of the studied structure were determined, which were subsequently used to simulate the photovoltaic parameters of the ZnO/SiC/porous-Si/Si solar cell in the PC1D simulator. Other parameters of ZnO, SiC, porous Si and Si materials are taken from scientific literature.
It was found that for structures with a ZnO film thickness of ⁓290 nm, the solar radiation conversion efficiency was 22.7%, for films with a thickness of ⁓970 nm – 23.1%. That is, for the samples of batch 2, the efficiency was obtained higher by 0.4%, that is, the efficiency of the solar cell increases with the increase in the thickness of the ZnO film. The thickness of the ZnO layer determines the amount of radiation that reaches the silicon layer of the photoconverter.2023-01-01T00:00:00ZСтудентська конференція як засіб формування дослідницької компетентності здобувачів вищої освіти
http://elar.tsatu.edu.ua/handle/123456789/17006
Title: Студентська конференція як засіб формування дослідницької компетентності здобувачів вищої освіти
Authors: Іванченко, А.; Дяденчук, Альона Федорівна
Abstract: UA: Стаття присвячена проблемам та можливостям, що надаються
проектним підходом до організації студентських наукових конференцій.
Підтверджено, що одним із вирішальних факторів формування професійних
компетенцій у здобувачів освіти є навичка проведення наукових досліджень,
результати яких висвітлюються на конференціях. Студентська наукова
конференція розглядається як форма цільового здійснення науково-освітньої
діяльності та одночасно як підхід до науково-освітнього процесу. З аналізу
методичної та організаційно-технічної реалізації конференцій виділено перелік
позитивних рис залучення студентів до дослідницької діяльності. EN: The article is devoted to the problems and opportunities provided by
the project approach to the organization of student scientific conferences. It has been
confirmed that one of the decisive factors in the formation of professional competencies
among students is the ability to conduct scientific research, the results of which are
presented at conferences. The student scientific conference is considered as a form of
targeted implementation of scientific and educational activities and at the same time as
an approach to the scientific and educational process. From the analysis of methodical
and organizational and technical implementation of conferences, a list of positive
features of student involvement in research activity is highlighted.2023-01-01T00:00:00Z