Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка фотоэлектрических гетероструктурных преобразователей на основе кристаллического и аморфного кремния с конкурентными на мировом рынке энергетическими и экономическими показателями.

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
фотоэлектрический преобразователь, эффективность преобразователей, стоимость преобразователей, кристаллический кремний, аморфный кремний, фотоэлектрический модуль, гетеропереходная технология, текстурирование поверхности, плазмохимическая технология, проволочные контакты, металлизация, трафаретная печать

Цель проекта:
Разработать научные основы технологии и конструкций фотоэлектрических гетероструктурных преобразователя (ФЭПГ типа HIT) на основе кристаллического и аморфного кремния для солнечных элементов и модулей с технико-экономическими характеристиками, обеспечивающими конкурентные преимущества на российском и мировом рынках по эффективности и низкой стоимости удельной мощности.

Основные планируемые результаты проекта:
• будет достигнута высокая эффективность ФЭПГ (> 20%), изготовленных на промышленном оборудовании, по сравнению с монокристаллическими ФЭПами (15%) и тандемными тонкопленочными (10 %);
• будут изготовлены ФЭПГ размерами 156*156 мм2, что больше по сравнению с обычно используемыми в технологии ФЭПов на основе моно и поли- кремния 125*125 мм2, модули будут состоять из 60 ФЭПГ;
• будут разработаны ТЗ на ОТР «Плазмохимическая технология высокоэффективных ФЭГП», ТЗ на ОКР «Конструкция ФЭГП модуля» .

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Научная новизна содержится в поисковых исследованиях по разработке основ технологии создания фотоэлектрических гетероструктурных преобразователей и модулей (ФЭГПМ) на основе ФЭПГ и их физических исследованиях по определению новых путей реализации эффективных и надежных ФЭПов. Высокая эффективность ФЭПГ типа HIT будет получена путем использования запатентованных технологий пассивации интерфейсов и плазмохимического осаждения аморфных слоев, а низкую стоимость – удешевлением технологии, использованием промышленного оборудования и потенциально большим обьемом производства солнечных модулей (до 1 ГВт в год) в условиях завода Новочебоксарска.
Эффективность ФЭПГ (> 20%), изготовленных на промышленном оборудовании, по сравнению с монокристаллическими ФЭПами (15%) и тандемными тонкопленочными (10 %); ФЭПГ размерами 156*156 мм2. ТЗ на ОТР «Плазмохимическая технология высокоэффективных ФЭГП», ТЗ на ОКР «Конструкция ФЭГП модуля».

Параметры ФЭПГ Iкз, мА Vхх, В КПД, % ФФ, % Pmax, Вт
Достигнутый результат 8857.4 0.7177 20.3 76.2 4.846
Требования ТЗ 8690 0.64 20 76 4.78

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Потребителем ожидаемых результатов прежде всего является Индустриальный партнер данного проекта (ООО «Хевел»). Далее, при успешной реализации проекта строительства завода солнечных модулей в Новочебоксарске, потребителями будут участники конкурса по реализации Постановления Правительства РФ 449 от 28 мая 2013г. в рамках выполнения Распоряжение Правительства РФ от 8 января 2009 г. N 1-р «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года».

Текущие результаты проекта:
1 Разработаны методики испытаний подложек ФЭП, ФЭПов. Проведен анализ эффективности измерений напряжения холостого хода, фактора заполнения, КПД.
2 Проведены испытаний подложек ФЭП. Предельные значений КПД достигаются при 200 – 250 K , при росте тока короткого замыкания в диапазоне от 80 K до 400 K.
3 По результатам испытаний сделаны выводы. Оптимизация текстурирования поверхности и легирования базы вблизи Nd ≈ 2•10E16 смE-3 повышает КПД ФЭП на 1.5 %.
4 Испытания осуществляют контроль параметров технологий подложек ФЭП и ФЭПов, необходимых для достижения требований ТЗ.
5 Результаты испытаний подложек ФЭП и ФЭПов сопоставлены в информационной базе (250 шт).
6 Разработаны технических требований к подложкам ФЭП и ФЭПГ .
7 Результаты опубликованы в 5 статьях, поданы 2 заявки на патенты, использовано уникальное оборудование фирм Singulus, JRT, Von Ardenna (Германия), Meyer Burger (Швейцария).