Выводы и предложения

ОТЧЕТ

О ПРОХОЖДЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКИ

(практики по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности)

Студента группы БФ12-01 Радыгина Дмитрия Павловича

Место прохождения практики: ИФП СО РАН, Лаборатория «Физических основ эпитаксии полупроводниковых гетероструктур»

Сроки прохождения практики: 8.02.2016 - 8.05.2016

Руководитель практики

от кафедры: заведующий кафедрой технической физики,

к.ф.-м.н. Паршин А.С.

Руководитель практики

от организации: профессор, д.ф.-м.н.

Пчеляков О.П.

Красноярск 2016

Тема производственной практики, ее цель и задачи

Тема производственной практики:

Выращивание методом МЛЭ структур однокаскадных GaAs/Si солнечных элементов и измерение их вольтамперных характеристик. Повышение качества буферных слоев GaAs/GaP/Si.

Цель:

Вырастить структуру однокаскадного GaAs/Si солнечного элемента измерить его вольтамперную характеристику и сравнить ее с ВАХ СЭ выращенного на подложке GaAs.

Задачи:

1) Провести литературный обзор современных высокоэффективных СЭ;

2) Методом молекулярно-лучевой эпитаксии вырастить структуру однокаскадного GaAs солнечного элемента;

3) Получить вольтамперную характеристику однокаскадного GaAs/Si СЭ.

Индивидуальное задание выпускающей кафедры на практику

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание выдал: руководитель практики от выпускающей кафедры

Паршин А.С. ______________ _______________

подпись дата

Виды выполняемых работ и полученные результаты

*подробные результаты деятельности в период практики могут быть отражены в отдельном отчёте
по требованию руководителя практики от выпускающей кафедры

Руководитель практики от выпускающей кафедры

Паршин А.С. ______________ _______________

подпись дата

СПИСОК

материалов, использованных студентом в период прохождения практики
для выполнения индивидуального задания

1. Андреев В.М. Концентраторная солнечная фотоэнергетика, Альтернативная энергетика и экология, 2012. – т. 5-6 – с. 40-44.

2. Zh.I. Alferov, V.M. Andreev, and V.D. Rumyantsev. III-V Heterostructures in Photovoltaics in Springer Series in Antonio L. Luque Viacheslav M. Andreev Concentrator Photovoltaic optical sciences Editor-in-Chief: W. T. Rhodes, Atlanta, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2007.

3. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Румянцев В.Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики, ФТП, 2002. – т. 38 – с. 937-948.

4. Bill Scanlon, NREL Award-Winning PV Cell Pushes Efficiency Higher Jan 02, 2013 < https://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2013/01/award-winning-pv-cell-pushes-efficiency-higher? page=all>

5. Е.А. Емельянов, Д.Ф. Феклин, М.А. Путято, Б.Р. Семягин, А.К. Гутаковский, В.А. Селезнев, А.П. Василенко, Д.С. Абрамкин, О.П. Пчеляков, В.В. Преображенский, N. Zhicuan, N. Haiqiao, Гетероэпитаксия пленок AIIIBV на вицинальных подложках Si(001), Российская академия наук, Сибирское отделение, научный журнал Автометрия. – 2014. – т. 50. – №3. – С.13-23.

6. PutyatoM.A. AvalvedcrackingphosphorusbeamsourceusinginpthermaldecompositionanditsapplicationtoMBEgrowth / M.A. Putyato [et al] // Semicond. Sci. Technol. – 2009. – V.24. – P. 055014.

7. Frank Dimroth, et.al, IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, VOL. 4, NO. 2, MARCH 2014.

8. Karen Derendorf, et.al, IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, VOL. 3, NO. 4, OCTOBER 2013.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

студента по итогам практики

Современные высокоэффективные солнечные элементы (СЭ) представляют собой сложные многослойные гетероструктуры (ГС). Наиболее пригодными и технологически отработанными A^IIIB^V материалами для каскадных СЭ являются InGaAs, GaAs, AlGaAs и InGaP. Они имеют значения энергии запрещенной зоны близкие к оптимальным для каскадного преобразования солнечной энергии. Поскольку эти материалы совместимы по параметру кристаллической решетки с GaAs, то структуры СЭ на их основе выращиваются в едином ростовом процессе на арсениде галлия или на германиевой подложке с p-n переходом

В перспективе желательно заменить дорогие и тяжелые подложки Ge и GaAs на дешевые и легкие кремниевые пластины. Создание приборов микро-, нано- и фотоэлектроники на основе материалов A^IIIB^V, выращенных на подложках Si, является одной из приоритетных задач современного полупроводникового материаловедения. Решение этой проблемы крайне важно и для развития высокоэффективной фотовольтаики.

Методом МЛЭ выращена структура однокаскадного GaAs солнечного элемента на буферных слоях GaAs/GaP/Si. Из выращенной структуры был изготовлен солнечный элемент без просветляющего покрытия и проведено измерение его характеристик. Полученные вольтамперные характеристики мы сравнили с ВАХ солнечного элемента GaAs, выращенного на подложке GaAs.

На основе полученных данных и анализа литературных источников были выделены несколько перспективных направлений улучшения качества буферных слоев GaAs/GaP/Si. А именно: оптимизация системы дислокационных фильтров в сочетании с проведением более высокотемпературных циклических отжигов, использование подложек кремния с нанорельефом.