9 research outputs found

    ИЗУЧЕНИЕ ДЕГРАДАЦИИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР АIIIВV В УСЛОВИЯХ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

    Get PDF
    Solar radiation is practically inexhaustible and environmentally friendly source of energy. Solar panels are classified as devices very sensitive to radiation. Therefore, the problem of creating radiation− resistant solar panels is quite acute. In operation, solar batteries (SB) are exposed to hard corpuscular radiation (radiation belts, solar and cosmic radiation), resulting in the structure of accumulated violations leading to a gradual deterioration of their electrical characteristics. Conducted experimental studies of single−degradation characteristics of solar cells (SE) based on GaAs with Ge substrate due to the structural damage produced by irradiation with fast neutrons and electrons, step by irradiation with fast neutrons and electrons with different fluence. Before and after each set of neutron fluence and electrons were measured light current−voltage characteristics (CVC) and photosensitivity spectra of the AOC. Determined from the measured CVC following parameters: fault current circuit voltage with a maximum coefficient of performance (COP) (ratio of maximum power to the product of the flux density of solar energy and the cell area), fill factor (the ratio of maximum power to the product of the short−circuit current and voltage idling). Солнечное излучение, является практически неисчерпаемым и экологически чистым источником энергии. Солнечные батареи относятся к категории приборов, чувствительных к облучению. Поэтому проблема создания радиационно−устойчивых солнечных батарей стоит достаточно остро. При эксплуатации солнечные батареи (СБ) подвергаются воздействию жесткого корпускулярного излучения (радиационные пояса Земли, солнечное и космическое излучение), в результате чего в структуре накапливаются нарушения приводящие к постепенному ухудшению их электрических характеристик. Проведены экспериментальные исследования деградации характеристик однокаскадных солнечных элементов на основе GaAs с Ge−подложкой вследствие структурных повреждений, образующихся при пошаговом облучении быстрыми нейтронами и электронами с различным флюенсом. До и после набора каждого флюенса нейтронов и электронов проведены измерения световых вольт−амперных характеристик (ВАХ) и спектров фоточувствительности солнечных элементов. По измеренным ВАХ определены следующие параметры: ток короткого замыкания, напряжение холостого хода, максимальный коэффициент полезного действия (отношение максимальной мощности к произведению плотности потока солнечной энергии и площади элемента), фактор заполнения (отношение максимальной мощности к произведению тока короткого замыкания и напряжения холостого хода).

    Применение пленки Al2O3 для стабилизации зарядовых свойств границы раздела SiO2/p-Si

    Get PDF
    The influence of aluminum oxide films obtained by high-frequency cathode sputtering of an Al2O3 target in argon atmosphere on charging properties of the SiO2/p-Si interface was investigated. High-frequency C-V characteristics for MIS-structure with one-layer dielectric films: SiO2 (0,10 µm and 0,36 µm), Al2O3 (0,14 µm) – and its double-layers compositions were measured. Experiment was carried out with a KDB-4.5 and a KDB-5000 substrates. Some electrophysical parameters of the obtained films such as UFB and Qss were calculated. Based on experimental results it was confirmed that the embedded negative charge of Al2O3 film prevented the formation of the inversive layer on p-Si surface by compensation of the embedded positive charge of SiO2 film and enhancement of semiconductor surface with majority charge carriers and, thus, allowed stabilization of charge properties of the SiO2/p-Si interface. The applicability of Al2O3 film as additional dielectric covering for manufacture technology of photodiodes on high-resistance p-Si was confirmed by applying on a multi-element p-i-n photosensitive element (PE) as an example. It was established that passivation of silicon dioxide on periphery and between the elements of PE by Al2O3 film improved I-V characteristics and insulation resistance, which lead to increased yield rate of photodiodes.Исследовано влияние пленок оксида алюминия, полученных методом ВЧ-катодного распыления мишени Al2O3 в среде аргона, на зарядовые свойства границы раздела SiO2/p-Si. Проведены измерения высокочастотных C—V-характеристик МДП-структур с однослойными диэлектрическими пленками: SiO2 толщиной 0,10 и 0,36 мкм, Al2O3 толщиной 0,14 мкм и двухслойными композициями на их основе. В качестве исходного материала были выбраны пластины марок КДБ-4,5 и КДБ-5000. Рассчитаны электрофизические параметры пленок, такие как UFB и Qss. Экспериментальные результаты подтвердили, что отрицательный встроенный заряд в пленке Al2O3 способен предотвратить образование инверсионного слоя на поверхности кремния р-типа проводимости, компенсируя положительный встроенный заряд в пленке SiO2 и обогащая поверхность полупроводника основными носителями, и таким образом позволяет стабилизировать зарядовые свойства границы раздела SiO2/p-Si. На примере многоплощадочного p—i—n-фоточувствительного элемента (ФЧЭ) подтверждена применимость пленки Al2O3 в качестве дополнительного диэлектрического покрытия в технологиях изготовления фотодиодов на основе высокоомного кремния p-типа проводимости. Установлено, что пассивация диоксида кремния пленкой Al2O3 на периферии и между элементами ФЧЭ позволяет улучшить вольт-амперные характеристики и сопротивление изоляции Rиз, что ведет к повышению процента выхода годных фотодиодов

    Анализ диффузионных профилей фосфора в легированном галлием германии методом координатно-зависимой диффузии

    Get PDF
    The phosphorus concentration profiles in germanium in In0,01Ga0,99As/In0,56Ga0,44P/Ge heterostructures with gallium co-diffusion, that were obtained during first cascade of a multicascade solar cell formation were analyzed. The diffusion of phosphorus took place from the layer In0,56Ga0,44P together with the diffusion of gallium in a strongly gallium-doped germanium substrate, which determined the features of the diffusion process. First of all, co-diffusion of gallium and phosphorus leads to formation of two p—n junctions. Fick’s laws cannot be used for diffusion description. Distribution of the P diffusivity (DP) in the depth of the sample was determined by two methods —Boltzmann—Matano (version of Sauer—Freise) and the coordinate-dependent diffusion method. It is shown that when we have used the coordinate-dependent diffusion method, the DP values are more consistent with the known literature data due to taking into account the drift component of diffusion. The tendency of DP to increase at the heterostructure boundary and to decrease at approaching to the main p—n junction is observed for both calculation methods. DP increase in the near-surface region of the p—n-junction, whose field is directed to the interface of the heterostructure, and the decrease in the region of the main p-n junction, whose field is directed in the opposite direction, as well as the observed growth of DP with the electron concentration, leads to the conclusion that diffusion in this case takes place as the part of negatively charged VGeP complexes, as in the case of P diffusion alone.В связи с развитием технологии многокаскадных солнечных элементов (МК СЭ) возрос интерес к германию как к подложке и материалу первого каскада МК СЭ на основе соединений АIIIВV. Фосфор и галлий являются основными легирующими элементами в германии, поэтому интерес к процессам их диффузии проявлялся с момента начала разработок технологии изготовления p—n-переходов в германии. Дан анализ профилей распределения фосфора в германии в структуре In0,01Ga0,99As/In0,56Ga0,44P/Ge в условиях содиффузии с галлием, полученные при формировании первого каскада МК СЭ. Диффузия фосфора проходила из слоя In0,56Ga0,44P вместе с диффузией галлия в сильно легированную галлием подложку германия, что определило особенности процесса диффузии. В первую очередь совместная диффузия галлия и фосфора приводит к формированию не одного, а двух p—n-переходов. Диффузионные профили фосфора не могут быть описаны законами Фика. Распределение коэффициента диффузии фосфора DP по глубине образца определяли двумя методами: Больцмана—Матано в варианте Зауэра—Фрейзе и методом координатно-зависимой диффузии. Показано, что учет дрейфовой компоненты в методе координатно-зависимой диффузии дает значения DP, более соответствующие известным литературным данным. Тенденция увеличения DP у границы гетероструктуры и уменьшения при приближении к основному переходу наблюдается для обоих методов расчета. Поле приповерхностного p—n-перехода, направлено к границе раздела гетероструктуры, а поле основного p—n-перехода — в противоположную сторону, также, как и наблюдаемый рост DP с концентрацией электронов. Увеличение DP в области приповерхностного p—n-перехода и уменьшение в области основного p—n-перехода позволяют сделать вывод, что диффузия в гетероструктуре идет в составе отрицательно заряженных комплексов VGeP, как и в случае диффузии одного компонента

    INFORMATION MANAGEMENT SYSTEM FOR CREATION OF INDIVIDUAL STUDENTS’ EDUCATIONAL TRAJECTORY

    No full text
    The article is devoted to development of information support for building an individual educational path of a student. European Tools for Mobility, Tools for Quality, Tools for Transparency as well as Portals and Databases are analyzed. These tools may be useful for the development and following of an individual educational path. Principles and structure of open module-based portal for information support for building individual educational tracks are presented. Its core modules are described. It is recommended to integrate modules using LEARNING TOOLS INTEROPERABILITY specification. It is demonstrated how to connect modules «Knowledge area» and «Abilities definer»

    КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МИКРОФАКЕЛЬНЫХ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВАХ С ТЕРМОБАРЬЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

    No full text
    Наведено дані математичного моделювання теплового стану стабілізаторів полум'я мікрофакельних пальникових пристроїв за наявності термобар'єрних покриттів. Розглянуто особливості методики комп'ютерного моделювання щодо застосованого підходу та вибору моделі турбулентного переносу. Встановлено закономірності впливу термобар'єрного покриття на характеристики температурного режиму стінок стабілізаторів полум'я у широкому діапазоні зміни навантаження котлоагрегату. Зокрема показано, що за низьких навантажень котла за відсутності покриттів рівень температури стабілізаторів полум'я може перевищувати допустиму межу (550°С). У разі ж нанесення термобар'єрних покриттів на зовнішню поверхню стабілізаторів забезпечується їхній необхідний тепловий стан. Особливу увагу приділено аналізу ролі термобар'єрних покриттів у формуванні теплового стану стабілізаторів полум'я в зоні розташування приторцевого виступу, де температура є максимальною. Зазначено, що температурний режим цієї зони зумовлений дією двох конкуруючих факторів, пов'язаних з нанесенням покриттів, а саме їхнім додатковим термічним опором та помітним збільшенням поверхні теплообміну виступу з нанесеним на нього шаром. Отримано дані щодо розподілу коефіцієнта тепловіддачі на внутрішній поверхні стабілізатора полум'я. Встановлено, що наявність захисних покриттів практично не впливає на величини зазначених коефіцієнтів тепловіддачі в усьому діапазоні зміни навантаження котлоагрегату. За результатами виконаних досліджень зроблено висновок про перспективність застосування термобар'єрних покриттів стабілізаторів полум'я поряд із спеціальними системами їх охолодження.The article is devoted to the mathematical modeling of the thermal state of the flame stabilizers of the stabilizer burner device when thermal barrier coatings are applied on their surfaces. The solution of the problem was obtained on the basis of the URANS approach using the FLUENT. Verification of turbulent transfer models has been carried out and the RNG k-ε model has been justified. A comparative analysis of the temperature regimes of flame stabilizers is performed with and without of thermal barrier coatings on their surfaces. This analysis was carried out in a wide range of boiler load (20-100 %). It is noted that the need to study the regularities of the influence of the boiler load on the thermal state of flame stabilizers is due to the fact that this load determines the refrigerant flow in the cooling system and, consequently, the efficiency of this cooling. Based on the studies performed, it was shown that with a relative load of the boiler 20 %, the temperature level of the wall of the flame stabilizer exceeds the allowable limit (550°C) in the absence of coating and is below this limit when coating is applied. It has been established that the effect of the coating is the smallest in the region of the end protrusion, where the wall temperature is maximal. An interpretation of this fact is given in terms of the effect of several competing factors associated with the application of the coating. Data on the behaviour of the heat transfer coefficient on the inner surface of the stabilizer are obtained for the conditions with and without of a thermal barrier coating for various loads of the boiler. It is shown that the presence of a coating does not significantly affect the value of this coefficient in the whole range of loads of the boiler. It is also established that an increase in this load leads to a significant increase in the heat transfer coefficient at the inner surface of the flame stabilizer. Based on the performed studies, it was concluded that, in order to provide the required temperature regimes for the stabilizer burner device, it is promising to share thermal barrier coatings applied on their external surfaces and special cooling systems. It is also noted that this research requires further development in the direction of choosing the types of coatings, their geometric parameters, the area of application, etc.Приведены данные математического моделирования теплового состояния стабилизаторов пламени микрофакельных горелочных устройств при наличии термобарьерных покрытий. Рассмотрены особенности методики компьютерного моделирования, касающиеся применяемого подхода и выбора модели турбулентного переноса. Установлены закономерности влияния термобарьерного покрытия на характеристики температурного режима стенок стабилизаторов пламени в широком диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата. В частности показано, что при низких нагрузках котла при отсутствии покрытий уровень температуры стабилизаторов пламени может превышать допустимый предел (550 °С). При нанесении же термобарьерных покрытий на наружную поверхность стабилизаторов обеспечивается их необходимое тепловое состояние. Особое внимание уделено анализу роли термобарьерных покрытий в формировании теплового состояния стабилизаторов пламени в зоне расположения приторцевого выступа, где температура является максимальной. Отмечено, что температурный режим данной зоны обусловлен действием двух конкурирующих факторов, связанных с нанесением покрытий, а именно их дополнительным термическим сопротивлением и заметным увеличением поверхности теплообмена выступа с нанесенным на него слоем. Получены данные о распределении коэффициента теплоотдачи на внутренней поверхности стабилизатора пламени. По результатам выполненных исследований сделан вывод о перспективности применения термобарьерных покрытий стабилизаторов пламени наряду со специальными системами их охлаждения
    corecore