Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование и разработка научных основ и технологий создания высокоэффективных солнечных элементов для электроэнергетических систем распределенного производства энергии из возобновляемых источников

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0830
Организация
ФГБОУ ВО "ВГТУ"

Выполнение НИР должно обеспечивать достижение научных результатов мирового уровня, направленных на создание инновационной продукции с ее последующей коммерциализацией, подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов

Соисполнители

Организация
ОАО "НИИПМ"

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Воробьев Александр Юрьевич

Этапы проекта

1
11.06.2010 - 30.11.2010
1.1. Выбор направления исследований на основе анализа достижений в области энергосбережения за счет использования возобновляемых источников солнечной энергии с определением достигнутых позиций нанопроволочных фотоэлектрических структур.
1.2. Разработка технических требований к материалам и оборудованию.
1.3. Разработка методик формирования матриц металлических затравок примесей, изовалентных к кремнию и германию, для анизотропного эпитаксиального роста нитевидных кристаллов кремния и гомоэпитаксиальных структур твердого раствора Si/Ge на поверхности кремниевой пластины.
1.4. Проведение исследований физико-технологических основ и закономерностей эпитаксиального синтеза кремниевых нитевидных субмикро- и нанокристаллов на монокремниевых пластинах фотопреобразовательного элемента с использованием катализаторов, являющихся изовалентными примесями в кремнии.
1.5. Разработка методик структурирования монокремниевых пластин фотопреобразовательного элемента нитевидными субмикро- и нанокристаллами Si, Ge и твердого раствора Si/Ge с использованием катализаторов, являющихся изовалентными примесями в применяемых полупроводниковых материалах.
1.6. Разработка технических требований к материалам и оборудованию.
1.7. Разработка эскизной конструкторской документации на макет модифицированной нитевидными кристаллами фотоэлектрической структуры солнечного элемента.
1.8. Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ РФ 15.011-96
1.9. Подготовка и комплектация установки электронно-лучевого напыления ВАК 501 (Evatec) в части создания замкнутой системы охлаждения и системы измерения толщины пленок.
Развернуть
2
01.01.2011 - 30.06.2011
2.1. Проведение исследований физико-технологических основ и закономерностей эпитаксиального синтеза нитевидных субмикро- и нанокристаллов Ge и твердого раствора Si/Ge на монокремниевых пластинах фотопреобразовательного элемента с использованием катализаторов, являющихся изовалентными примесями в кремнии и германии.
2.2. Проведение исследований закономерностей газофазного легирования и послеростового имплантирования легирующей примеси для создания коаксиальных р-n переходов в нитевидных кристаллах кремния, германия и гомоэпитаксиальных структурах Si/Ge.
2.3. Разработка эскизного проекта технологического маршрута изготовления солнечных элементов на основе модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур.
2.4. Проведение исследований процессов оксидирования и свойств пленочных структур на основе индия и олова (In2O3, SnO2, ITO смесь In2O3 и SnO2) и закономерностей нанесения матрицы электропроводящего ITO-слоя.
2.5. Проведение исследований научных основ создания лицевого омического контакта, решетчатого контактного поля металлизации на лицевой стороне и обеспечения контактного вывода к тыльной стороне пластин модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур.
2.6. Подготовка и комплектация установки электронно-лучевого напыления ВАК 501 (Evatec) в части создания системы управления «KHAN XP», установки приводов шторок, шторок для пушки, держателя шейпера и кабинета подачи электричества и блоков контроля.
Развернуть
3
01.07.2011 - 30.11.2011
3.1. Разработка эскизного проекта лабораторного регламента процесса изготовления модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур солнечных элементов.
3.2. Изготовление экспериментальных образцов кремниевых пластин со сформированными матрицами металлических затравок примесей, изовалентных к Si и Ge.
3.3. Изготовление экспериментальных образцов монокремниевых пластин, структурированных нитевидными субмикро- и нанокристаллами Si и твердого раствора Si/Ge.
3.4. Изготовление экспериментальных образцов монокремниевых р+-р пластин, структурированных нитевидными субмикро- и нанокристаллами Si, Ge и твердого раствора Si/Ge с коаксиальными р-n+ переходами.
3.5. Изготовление лабораторных образцов (макетов) фотоэлектрических структур p+-р/р-НК-n+-НК/n-ITO солнечных преобразователей с использованием стержневого покрытия фотоэлемента.
3.6. Подготовка научных материалов для дальнейших публикаций в ведущих мировых научных журналах.
3.7. Проведение испытаний макетов фотоэлектрических структур и определение их фотоэлектрических характеристик.
Развернуть
4
01.01.2012 - 30.06.2012
4.1. Корректировка эскизной конструкторской документации на макет модифицированной нитевидными кристаллами фотоэлектрической структуры солнечного элемента с учетом результатов проведенных испытаний и определения фотоэлектрических характеристик.
4.2. Корректировка эскизного проекта и разработка рабочего лабораторного регламента процесса изготовления модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур солнечных элементов на основе установленных закономерностей поглощения света полученным 1D-cтруктурированным материалом в зависимости от технологических условий синтеза наностержневого покрытия кремниевого фотоэлектрического элемента и параметров нитевидных кристаллов.
4.3. Изготовление экспериментальных (макетных) образцов модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур солнечных элементов со скорректированными параметрами.
4.4. Разработка рабочей конструкторской документации на опытный образец модифицированного солнечного элемента.
4.5. Определение фотоэлектрических характеристик фотоэлектрических структур со скорректированными параметрами.
Развернуть
5
01.07.2012 - 15.10.2012
5.1. Проведение обобщения, анализа и научно-технической оценки результатов исследований.
5.2. Проведение технико-экономической оценки полученных результатов.
5.3. Разработка проекта Технического задания на выполнение опытно-технологических работ.
5.4. Подготовка научных материалов для дальнейших публикаций в ведущих мировых научных журналах.
5.5. Разработка технологического маршрута изготовления солнечных элементов на основе модифицированных нитевидными кристаллами фотоэлектрических структур и солнечных элементов в составе солнечных батарей.
5.6. Подготовка документов для передачи полученных результатов для последующей коммерциализации.
5.7. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
5.8. Изготовление образцов фотоэлектрических структур для передачи с целью дальнейшей коммерциализации.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 27 мес.
Бюджетные средства
9,8 млн
Организация
ТГАСУ
профинансировано
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области энергосбережения
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
72
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области информационно-телекоммуникационных технологий
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
65
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области высокотехнологичной медицинской техники
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
52
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров, принимающих участие в 7-й Рамочной Программе Евросоюза в области технических и естественных наук»
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
67
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области cистемной биологии, биоинформатики и промышленной биотехнологии совместно с научными организациями Германии».
Продолжительность работ
2010 - 2012, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
30