Дисертації

На кафедрі захищено такі дисертації:

  • 2013 рік

Зайцев Р.В. Застосування магнітного поля для підвищення ККД кристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, Харків, 2013.

Визначено способи обробки одноперехідних кристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів (Si‑ФЕП) з горизонтальною діодною структурою в стаціонарному магнітному полі (СМП), які забезпечують підвищення їх ККД у 1,1‑1,4 рази за рахунок збільшення переважно густини струму короткого замикання, що зумовлено експериментально зафіксованим зростанням часу життя нерівноважних неосновних носіїв заряду у базових кристалічних шарах таких приладів з-за зниження концентрації рекомбінаційних центрів усередині цих шарів під дією однорідного і неоднорідного СМП. Вперше експериментально виявлено, що при орієнтації вектору магнітної індукції  однорідного СМП паралельно до опромінюваної поверхні багатоперехідних (БП) Si-ФЕП з вертикальними діод ними комірками (ВДК) та під кутом 90о до вектору густини фотоструму при погляді з боку прямого надходження випромінювання незалежно від величин В, коефіцієнту концентрації сонячного випромінювання КВ і температури Т відбувається максимальне підвищення ККД таких приладів зі зростанням В у порівнянні з випадком протилежного напрямку . Ефект підвищення ККД для БП Si-ФЕП у СМП з оптимальним напрямком  і В = 0,2 Тл є найбільш вагомим при 24±1 оС й 56 ≤ КВ ≤ 300 в режимі прямого опромінювання їх фронтальної поверхні і одночасно дзеркального опромінювання їх тилової поверхні, завдяки якому під дією стаціонарного магнітного поля ККД, що за умов таких КВ і Т при В = 0 має максимальне початкове значення на рівні 23‑25 %, зростає на 1,1-2,2 % з середньою швидкістю до 7,4 %/Тл. Доведено, що це обумовлено ініціюванням магнітним полем процесу розділення генерованих світлом електронно-діркових пар, а також внеском дії сили Лоренца у не дифузійну складову транспорту фотогенерованих електронів і дірок при їх прямуванні відповідно до n+— й р+‑шарів ВДК. З урахуванням зазначених ефектів розроблено і створено фотоенергетичний модуль нової генерації та фотоенергетичну установку (ФЕУ) на основі примусово охолоджуваних БП Si‑ФЕП, принциповою відмінною особливістю якого є розташування виготовленої з БП Si‑ФЕП сонячної мінібатареї (СМБ) в однорідному СМП оптимального напрямку, котре створюється постійними магнітами та дозволяє підвищити ККД СМБ не менше, ніж в 1,1 рази при В = 0,2 Тл. Така ФЕУ надає можливість поряд з електричною енергією додатково отримувати низькопотенційну теплову енергію.

Завантажити автореферат (мовою оригіналу)