Codul: |
15.820.18.02. 05/BE |
Titlul: |
Straturi active de ZnO: AL: RE pentru celule solare |
Program: |
Acordul de colaborare între Academia de Ştiinţe a Moldovei şi Fondul Republican de Cercetări Fundamentale din Belarus |
Termenul executării: |
1.07.2015-31.12.2016 |
Instituţii: |
Institutul de Inginerie Electronică şi Nanotehnologii „D. Ghiţu”al AŞM; Universitatea de Stat „F. Scorina” din Gomel, Belarusi |
Conducător: |
dr. hab. Emil RUSU |
Executori: |
Laboratorul Nanotehnologii |
Cuvinte cheie: |
Oxid de zinc, ioni de elemente a pământurilor rare, celule solare, randamentul de conversie, depunere sol-gel, spin-coating, depunere magnetron. |
Rezumat:
Datorită proprietăţilor fizice avantajoase, oxidul de zinc se situează pe un loc tot mai important în optoelectronică şi nanoelectronică în decursul ultimilor ani. Un interes deosebit pentru aplicaţii în optoelectronică şi electronica transparentă îl prezintă filmele transparente şi conductive în bază de ZnO. În prezent implementarea oxidului de zinc în celulele solare se limitează în principal la fabricarea contactelor transparente. Eficienţa celulelor solare poate fi sporită prin conversia lungimilor de undă a spectrului solar pentru a pune în acţiune fotonii, energia cărora nu corespunde domeniului de absorbţie a dispozitivului semiconductor (down-conversia şi up-conversia). Astfel de conversie poate fi realizată prin doparea materialului transparent (ZnO) cu ioni ai elementelor de pământuri rare.
O metodă explorată de autorii proiectului este depunerea ZnO din compuşi metaloorganici cu utilizarea în calitate de sursă de zinc a acetilacetonatului de zinc care asigură o calitate înaltă a materialului. O altă metoda dezvoltată de executanţii proiectului este depunerea magnetron, care are un şir de avantaje, cum ar fi reproductibilitatea înaltă a procesului de depunere, posibilitatea ajustării vitezei de depunere a materialului, temperatura joasă a substratului. A treia metodă, utilizată în proiect, va fi metoda spin-coating, care permite obţinerea filmelor planare de grosimi nanometrice cu înaltă uniformitate şi reproductibilitate.
Obiectivul de bază al proiectului ţine de elaborarea tehnologiilor cost-efective de obţinere a straturilor planare şi nanostructurate active în bază de ZnO, dopat cu Al şi ioni ai elementelor de pământuri rare (Eu, Er, Yb, Tb), pentru aplicarea lor în optoelectronică şi fabricarea celulelor solare în bază de siliciu cu randament de conversie sporit, datorită utilizării mai largi a spectrului solar.
Ca urmare a realizării obiectivelor proiectului, prin metodele menţionate mai sus, vor fi elaborate tehnologii de obţinere a filmelor planare şi nanostructurate de ZnO:Al:IPR cu parametri prestabiliţi şi cu grad înalt de reproducere a parametrilor morfologici, electrofizici şi optici.
Rezultatul final al proiectului va fi testarea filmelor rezultate de ZnO:Al:IPR în calitate de elemente active pentru celule solare.