"Legzöldebb Tanszék 2011, 2012"


K+F területek - Projektek - PVMET_08

Honlap:

Periódus: 2008-2012


Célkitûzés:  Vékonyréteg napelemek minõségének ellenõrzésére alkalmas készülékcsalád kifejlesztése.


A tanszék feladatai a projektben:

  • JPV/SPV/Rezgõkondenzátor technika fejlesztése és tesztelése vékonyréteg mintákon
  • Hõtérkép technika kifejlesztése vékonyréteg napelemek minõsítésére
  • Szórt transzmisszió/reflexió mérés kifejlesztése vékonyréteg napelemek minõsítésére, kísérleti elrendezés fejlesztése, teszek ipari mintákon
  • Vékonyréteg napelem minõsítõ módszerek meghatározása

A résztvevõk célja

A konzorcium vezetõje, a Semilab Zrt. jelenlegi eladásainak több mint 70%-át a kristályos napelemek minõsítésére alkalmas mérõberendezések értékesítése adja, mellyel a piaci részesedése 90% feletti. Célja, hogy belépjen az optikai, ellipszometriai elvû eljárások piacára, hogy a fotovoltaikus szektorban teljes lefedettségû termékskálával legyen jelen, így az egyre elterjedtebb vékonyréteg eljárások számára is megfelelõ mérõeszközöket biztosítson, így a jelnlegi 6%-os piaci részesedését 2015-re 35%-ra növelje.

A projekt folyamán 5 pályakezdõ kutató/fejlesztõt és 3 PhD hallgatót kívánnak alkalmazni, mely lehetõvé teszi stabil kutatóbázis létrejöttét a cégen belül. A projekt kitûnõ lehetõséget kínál a napelem technológia szereplõinek a magyarországi  fotovoltaikus ipar kompetenciáinak egyesítésére, mely jelentõs elõnyhöz juttathatja hazánkat az olcsó, környezetbarátenergiaforrások, így a vékonyréteg napelemek terjedésével.

A BudaSolar Kft. mint kulcsrakész amorf szilícium alapú napelem gyártósork és csatlakozó technológiák szállítója az általa gyártott vékonyréteg gyártósorokba kívánja beépíteni a kifejlesztett mérõberendezéseket, így megtarthatja, illetve jelentõsen javíthatja versenyképességét.

Az Elektronikus Eszközök Tanszéke az érintésmentes elektromos mérések terén szerzett tapasztalatait felhasználva kívánja bõvíteni kompetenciáit a vékonyréteg napelemekhez kifejlesztett mérési eljárásokkal.

A Mûszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet Fotonikai osztálya spektroszkópiai ellipszometria terén végezett kutatásaival vesz részt a projektben.


Kifejlesztendõ technológiák

A vékonyréteg szerkezetû napelemek méréstechnikája még nem megoldott. Ennek oka a dinamikusan fejlõdõ alapanyagok és gyártástechnológiák változatossága, ami a napelemek területén új technikák belépését igényli (ellipszometria, vision rendszerek, reflektometria), az egykristályos szilíciumra használt elektromos technikák a különbözõ vékonyréteg és hordozó struktúrák miatt miatt viszont nem alkalmazhatók.

A kifejlesztendõ mûszercsalád, alkalmazását tekintve laboratóriumi, mintavételes mérésekre alkalmas mûszerekre, illetve gyártósori (inline) mérõeszközökre bontható.

A rétegellenállás meghatározására hagyományosan négypontos ellenállásmérés módszerrel történik, ez azonban a kontaktusos mérés miatt károsíthatja a vizsgált eszközt, lassú, és gyakran kell cserélni a mérõfejeket. A Junction Photo Voltage (JPV) mérési eljárás pn illetve np átmenetek rétegellenállását képes érintésmentes módon mérni, így kiválthatja a hagyományos négy tûs mérést. A feladat az ezzel a módszerrel nyert információk értelmezése, felhasználhatóságának vizsgálata, a gyártási eljárás beállításának segítése a potenciáltérképek alapján nyert adatokkal.

Az örvényáram technika egy, a fajlagos ellenállást mérõ kontaktusmentes eljárás, amely egy induktív tekercsben a mintában generált visszáram által okozott elektromos veszteséget méri. Itt a fõ feladat az optimális mérési frekvencia, illetve a négytûs technikával korreláló kalibrációs módszer megtalálása.

Kvantumhatásfok mérése LBIC (Light Beam Induced Current) módszerrel, és kisebbségitöltéshordozó élettartam mérése uPCD (Microvawe detected Photo Conductivity Decay) technikával vékonyréregnapelem struktúrákon. A feladat a használt gerjesztõ hullámhossz csökkentése és a lecsengés tranziensek értelmezése után megfelelõ detektáló elektronika kifejlesztése.

Az ellipszometria, vagyis a fény polarizációs állapotának változását mérõ módszer érintésmentes, roncsolásmentes, mintaelõkészítést nem igénylõ, gyors és viszonylag olcsó módszer. A stroboszkópiai ellipszometria módszerének az a nagy elõnye a többi optikai módszerrel szemben, hogy egyetlen méréssel határozzuk meg a komplex mennyiségek valós és képzetes részét, vagyis nem csak az intenzitást, hanem a fázist is megmérjük, így pontosabbak és egyértelmûbbek az eredmények.

A napelemcellák és -panelek összetett vizsgálata során a szokásos elektromos vizsgálaton túlmenõen a felület mûködés közbeni hõtérképezésével kíséreljük meg a hibák felderítését. A hõtérképezés egy gyors és mechanikai pásztázást nem igénylõ felületi hibatérképezésre ad módot.

Napelemek és egyes rétegeik minõsítésénél fontos tényezõ a felületrõl visszavert, valamint a felületen áthaladó fénysugarak hányadának ismerete, hiszen csak a megfelelõ rétegben elnyelt fény képes töltéshordozók generálására, ennek érdekében szükséges a szórt transzmisszió és reflexió mérés kifejlesztése.


Partnerek:

 
© 2017 EET
2017.11.19 [22:22] Hirek arrow PVMET_08