Обґрунтування пропозицій щодо використання ізолюючих апаратів під час ліквідації надзвичайних ситуацій з викидами небезпечних хімічних речовин

In work, the technical possibilities of using personal respiratory protective equipment are considered as an object of research. Such funds are used in fire and rescue units, during emergency rescue operations related to the liquidation of emergency situations with the release of hazardous chemicals. It is shown that one of the most problematic places for the participation of personnel of fire-rescue units is the contradiction between the protective properties of personal protective equipment and the danger that may be in the organization of the release of a hazardous substance. This applies to the personnel of firefighting and rescue units, which are the first to start carrying out appropriate rescue operations. As a result, even with the full implementation of existing regulatory requirements, work in isolating devices can be dangerous for the rescuer.At the heart of the chosen approach to the solution of the task in view lay the assessment of the possibility to provide such a general protection factor of the insulating device in the assembly with the front part, which will exceed the coefficient of toxic environmental hazard. The study used an analytical definition of the requirements for the testing of compressed air equipment equipped with helmet-masks. It showed that rescuers can work at the epicenter of an accident with the release of hazardous chemicals, if in checking the tightness with the help of devices when creating a test vacuum of 2000 Pa, the rate of the decrease in vacuum will not exceed 32 Pa/min. However, experimental verification of the obtained theoretical results allows to state that the fire and rescue unit will not be able to achieve this requirement. Increasing the test dilution to a level that exceeds 1000 Pa is accompanied by a significant increase in the suction in the system «insulating apparatus – respiratory organs».It has been proven by experience that protection devices are provided with compressed air, equipped with pulmonary automatic devices, which create an overpressure air in the UMS. In this case, the threaded connection of the insulating device with the front part must not be used. This allows to recommend the use of compressed air devices equipped with pulmonary automatic devices as a basic set of isolating apparatuses, creating air overpressure in the UMSExceptions are subdivisions, in the area of operational departure of which there are facilities on which there is a large number of hazardous chemicals with a toxic hazard coefficient of more than 2,3·105. In this case, they should be completed with complexes of personal protective equipment of ampoule type.В работе в качестве объекта исследования рассматриваются технические возможности использования средств индивидуальной защиты органов дыхания. Такие средства используют в пожарно-спасательных подразделениях, во время проведения аварийно-спасательных работ, связанных с ликвидацией чрезвычайных ситуаций с выбросами опасных химических веществ. Показано, что одним из самых проблемных мест участия личного состава пожарно-спасательных подразделений является противоречие между защитными свойствами средств индивидуальной защиты и той опасностью, которая может быть в очаге выброса опасного вещества. Это касается личного состава пожарно-спасательных подразделений, которые первыми начинают проведение соответствующих аварийно-спасательных работ. В результате даже при полном выполнении существующих нормативных требований работа в изолирующих аппаратах может быть опасной для спасателя.В основе выбранного подхода к решению поставленной задачи лежала оценка возможности обеспечить такой общий коэффициент защиты изолирующего аппарата в сборе с лицевой частью, который будет превышать коэффициент токсической опасности среды. В ходе исследования использовалось аналитическое определение требований к проверке аппаратов на сжатом воздухе, оснащенных шлем-масками. Оно показало, что спасателям можно работать в эпицентре аварии с выбросами опасных химических веществ, если при проверке герметичности с помощью приборов при создании проверочного разрежения 2000 Па скорость падения разрежения не будет превышать 32 Па/мин. Однако экспериментальная проверка полученных теоретических результатов позволяет утверждать, что в пожарно-спасательном подразделении не смогут добиться выполнения этого требования. Повышение проверочного разрежения до уровня, который превышает 1000 Па, сопровождается существенным увеличением подсоса внутрь системы «изолирующий аппарат – органы дыхания».Опытным путем доказано, что требуемую защиту обеспечивают аппараты на сжатом воздухе, оснащенные легочными автоматами, которые создают подпор воздуха в подмасочное пространство. При этом не должно использоваться резьбового соединения изолирующего аппарата с лицевой частью. Это позволило рекомендовать в качестве базовой комплектации изолирующих аппаратов использовать аппараты на сжатом воздухе, оснащенные легочными автоматами, создающими подпор воздуха в подмасочное пространство. Исключение составляют подразделения, в районе оперативного выезда которых находятся объекты, на которых находится большое количество опасных химических веществ с коэффициентом токсического опасности более 2,3·105. В этом случае они должны комплектоваться комплексами средств индивидуальной защиты ампулизированного типа.В роботі у якості об’єкта дослідження розглядаються технічні можливості використання засобів індивідуального захисту органів дихання. Такі засоби використовують в пожежно-рятувальних підрозділах, під час проведення аварійно-рятувальних робіт, пов’язаних з ліквідацією надзвичайних ситуацій з викидами небезпечних хімічних речовин. Показано, що одним з найбільш проблемних місць участі особового складу пожежно-рятувальних підрозділів є протиріччя між захисними властивостями засобів індивідуального захисту та небезпекою, яка може бути в осередку викиду небезпечної речовини. Це стосується особового складу пожежно-рятувальних підрозділів, які першими починають проведення відповідних аварійно-рятувальних робіт. В результаті навіть при повному виконанні існуючих нормативних вимог робота в ізолюючих апаратах може бути небезпечною для рятувальника.В основі обраного підходу до вирішення поставленого завдання лежала оцінка можливості забезпечити такий загальний коефіцієнт захисту ізолюючого апарату в зборі з лицевою частиною, який буде перевищувати коефіцієнт токсичної небезпеки середовища. Під час дослідження використовувалось аналітичне визначення вимог до перевірки апаратів на стисненому повітрі, оснащених шолом-масками. Воно показало, що рятувальникам можна працювати в епіцентрі аварії з викидами небезпечних хімічних речовин, якщо під час перевірки герметичності за допомогою приладів при створенні перевірочного розрідження 2000 Па швидкість падіння розрідження не буде перевищувати 32 Па/хв. Проте, експериментальна перевірка отриманих теоретичних результатів дозволяє стверджувати, що в пожежно-рятувальному підрозділі не зможуть добитись виконання цієї вимоги. Підвищення перевірочного розрідження до рівня, який перевищує 1000 Па, супроводжується суттєвим збільшенням підсосу всередину системи «ізолюючий апарат – органи дихання».Дослідним шляхом підтверджено, що потрібний захист забезпечують апарати на стисненому повітрі, оснащені легеневими автоматами, які створюють підпір повітря в підмасочний простір. При цьому не повинно використовуватись різьбового з’єднання ізолюючого апарата з лицевою частиною. Це дозволило рекомендувати у якості базової комплектації ізолюючих апаратів використовувати апарати на стисненому повітрі, оснащені легеневими автоматами, що створюють підпір повітря в підмасочний простір.Виключення складають підрозділи, в районі оперативного виїзду яких знаходяться об’єкти, на яких знаходиться велика кількість небезпечних хімічних речовин з коефіцієнтом токсичної небезпеки більше ніж 2,3·105. В цьому випадку вони повинні комплектуватись комплексами засобів індивідуального захисту ампулізованого типу

Обґрунтування пропозицій щодо використання ізолюючих апаратів під час ліквідації надзвичайних ситуацій з викидами небезпечних хімічних речовин

In work, the technical possibilities of using personal respiratory protective equipment are considered as an object of research. Such funds are used in fire and rescue units, during emergency rescue operations related to the liquidation of emergency situations with the release of hazardous chemicals. It is shown that one of the most problematic places for the participation of personnel of fire-rescue units is the contradiction between the protective properties of personal protective equipment and the danger that may be in the organization of the release of a hazardous substance. This applies to the personnel of firefighting and rescue units, which are the first to start carrying out appropriate rescue operations. As a result, even with the full implementation of existing regulatory requirements, work in isolating devices can be dangerous for the rescuer.At the heart of the chosen approach to the solution of the task in view lay the assessment of the possibility to provide such a general protection factor of the insulating device in the assembly with the front part, which will exceed the coefficient of toxic environmental hazard. The study used an analytical definition of the requirements for the testing of compressed air equipment equipped with helmet-masks. It showed that rescuers can work at the epicenter of an accident with the release of hazardous chemicals, if in checking the tightness with the help of devices when creating a test vacuum of 2000 Pa, the rate of the decrease in vacuum will not exceed 32 Pa/min. However, experimental verification of the obtained theoretical results allows to state that the fire and rescue unit will not be able to achieve this requirement. Increasing the test dilution to a level that exceeds 1000 Pa is accompanied by a significant increase in the suction in the system «insulating apparatus – respiratory organs».It has been proven by experience that protection devices are provided with compressed air, equipped with pulmonary automatic devices, which create an overpressure air in the UMS. In this case, the threaded connection of the insulating device with the front part must not be used. This allows to recommend the use of compressed air devices equipped with pulmonary automatic devices as a basic set of isolating apparatuses, creating air overpressure in the UMSExceptions are subdivisions, in the area of operational departure of which there are facilities on which there is a large number of hazardous chemicals with a toxic hazard coefficient of more than 2,3·105. In this case, they should be completed with complexes of personal protective equipment of ampoule type.В работе в качестве объекта исследования рассматриваются технические возможности использования средств индивидуальной защиты органов дыхания. Такие средства используют в пожарно-спасательных подразделениях, во время проведения аварийно-спасательных работ, связанных с ликвидацией чрезвычайных ситуаций с выбросами опасных химических веществ. Показано, что одним из самых проблемных мест участия личного состава пожарно-спасательных подразделений является противоречие между защитными свойствами средств индивидуальной защиты и той опасностью, которая может быть в очаге выброса опасного вещества. Это касается личного состава пожарно-спасательных подразделений, которые первыми начинают проведение соответствующих аварийно-спасательных работ. В результате даже при полном выполнении существующих нормативных требований работа в изолирующих аппаратах может быть опасной для спасателя.В основе выбранного подхода к решению поставленной задачи лежала оценка возможности обеспечить такой общий коэффициент защиты изолирующего аппарата в сборе с лицевой частью, который будет превышать коэффициент токсической опасности среды. В ходе исследования использовалось аналитическое определение требований к проверке аппаратов на сжатом воздухе, оснащенных шлем-масками. Оно показало, что спасателям можно работать в эпицентре аварии с выбросами опасных химических веществ, если при проверке герметичности с помощью приборов при создании проверочного разрежения 2000 Па скорость падения разрежения не будет превышать 32 Па/мин. Однако экспериментальная проверка полученных теоретических результатов позволяет утверждать, что в пожарно-спасательном подразделении не смогут добиться выполнения этого требования. Повышение проверочного разрежения до уровня, который превышает 1000 Па, сопровождается существенным увеличением подсоса внутрь системы «изолирующий аппарат – органы дыхания».Опытным путем доказано, что требуемую защиту обеспечивают аппараты на сжатом воздухе, оснащенные легочными автоматами, которые создают подпор воздуха в подмасочное пространство. При этом не должно использоваться резьбового соединения изолирующего аппарата с лицевой частью. Это позволило рекомендовать в качестве базовой комплектации изолирующих аппаратов использовать аппараты на сжатом воздухе, оснащенные легочными автоматами, создающими подпор воздуха в подмасочное пространство. Исключение составляют подразделения, в районе оперативного выезда которых находятся объекты, на которых находится большое количество опасных химических веществ с коэффициентом токсического опасности более 2,3·105. В этом случае они должны комплектоваться комплексами средств индивидуальной защиты ампулизированного типа.В роботі у якості об’єкта дослідження розглядаються технічні можливості використання засобів індивідуального захисту органів дихання. Такі засоби використовують в пожежно-рятувальних підрозділах, під час проведення аварійно-рятувальних робіт, пов’язаних з ліквідацією надзвичайних ситуацій з викидами небезпечних хімічних речовин. Показано, що одним з найбільш проблемних місць участі особового складу пожежно-рятувальних підрозділів є протиріччя між захисними властивостями засобів індивідуального захисту та небезпекою, яка може бути в осередку викиду небезпечної речовини. Це стосується особового складу пожежно-рятувальних підрозділів, які першими починають проведення відповідних аварійно-рятувальних робіт. В результаті навіть при повному виконанні існуючих нормативних вимог робота в ізолюючих апаратах може бути небезпечною для рятувальника.В основі обраного підходу до вирішення поставленого завдання лежала оцінка можливості забезпечити такий загальний коефіцієнт захисту ізолюючого апарату в зборі з лицевою частиною, який буде перевищувати коефіцієнт токсичної небезпеки середовища. Під час дослідження використовувалось аналітичне визначення вимог до перевірки апаратів на стисненому повітрі, оснащених шолом-масками. Воно показало, що рятувальникам можна працювати в епіцентрі аварії з викидами небезпечних хімічних речовин, якщо під час перевірки герметичності за допомогою приладів при створенні перевірочного розрідження 2000 Па швидкість падіння розрідження не буде перевищувати 32 Па/хв. Проте, експериментальна перевірка отриманих теоретичних результатів дозволяє стверджувати, що в пожежно-рятувальному підрозділі не зможуть добитись виконання цієї вимоги. Підвищення перевірочного розрідження до рівня, який перевищує 1000 Па, супроводжується суттєвим збільшенням підсосу всередину системи «ізолюючий апарат – органи дихання».Дослідним шляхом підтверджено, що потрібний захист забезпечують апарати на стисненому повітрі, оснащені легеневими автоматами, які створюють підпір повітря в підмасочний простір. При цьому не повинно використовуватись різьбового з’єднання ізолюючого апарата з лицевою частиною. Це дозволило рекомендувати у якості базової комплектації ізолюючих апаратів використовувати апарати на стисненому повітрі, оснащені легеневими автоматами, що створюють підпір повітря в підмасочний простір.Виключення складають підрозділи, в районі оперативного виїзду яких знаходяться об’єкти, на яких знаходиться велика кількість небезпечних хімічних речовин з коефіцієнтом токсичної небезпеки більше ніж 2,3·105. В цьому випадку вони повинні комплектуватись комплексами засобів індивідуального захисту ампулізованого типу

Розробка способу відновлення ефективності плівкових СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au після деградації

A study into the influence of direct polarity on the output parameters of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au solar cells (SC) has been conducted. We have experimentally registered the effect of an electric field of direct polarity on the output parameters and light diode characteristics of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs, which underwent a degradation of efficiency. When a shaded SE is exposed for not less than 120 minutes to the electric field, induced by an external DC voltage of magnitude (0.5‒0.9) V, whose polarity corresponds to the forward bias of n-p heterojunction, there is an increase in efficiency coefficient. This becomes possible if, during degradation of the instrument structure, such defects did not have time to develop, which, over the specified time of exposure, lead to resettable alternating electric microbreakdowns. It has been established that an increase in efficiency coefficient comes at the expense of the increased density of a photocurrent, decreased sequential and increased shunt resistances of SC. Improvement of diode characteristics occurs due to several physical processes. When a SC is fed a forward bias voltage, an electric field forms inside the diode structure of SC, which amplifies the built-in electric field of the rear р-р+ heterojunction and suppresses the built-in electric field of the frontal n+-p heterojunction. That occurs because the diodes are turned on towards each other. The magnitude of a forward bias voltage must not exceed the height of the potential barrier in a heterojunction. In this case, at the rear р-р+ heterojunction and in its adjoining areas from both sides the processes will be intensified that are associated with the transport of copper atoms, the restructuring of complexes of point defects containing copper, and the phase transformations of Cu1,4Te into Cu2-xTe. In addition, under the influence of the field induced by a forward bias voltage, the CuCd- particles from the depletion area of a CdS layer will start moving towards the absorber. That should reduce the resistance part of the CdS layer and lead to a decrease in the depletion area width from the absorber's side, thereby increasing the spectral sensitivity of SC in the shortwave and medium-wave fields of solar spectrum. Electrodiffusion of additional amount of CuCd- to the absorber must enhance the above-described and related effect of the increased spectral sensitivity and thus Jph of instruments. Based on the conducted research, we have constructed an algorithm for restoring the efficiency of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs and for rejecting the irrevocably degraded instrumental structures included in a running moduleПроведено исследование влияния прямой полярности на выходные параметры солнечных элементов (СЭ) ITO/CdS/CdTe/Cu/Au. Экспериментально зафиксировано влияние электрического поля прямой полярности на выходные параметры и световые диодные характеристики СЭ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au, в которых произошла деградация КПД. При выдержке затемненного СЭ, не менее 120 минут в электрическом поле, приведенным внешним постоянным напряжением величиной (0,5-0,9) В, полярность которого соответствует прямому смещению n-p гетероперехода, наблюдается рост КПД. Это возможно, если при деградации приборной структуры не успели сформироваться дефекты, которые за указанное время выдержки приводят к чередующимся самовосстанавливающимся электрическим микропробоям. Установлено, что рост КПД происходит за счет увеличения плотности фототока, уменьшения последовательного и увеличения шунтирующего сопротивлений СЭ. Улучшение диодных характеристик происходит благодаря нескольким физическим процессам. При подаче на СЭ напряжения прямого смещения, внутри диодной структуры СЭ создается электрическое поле, которое усиливает встроенное электрическое поле тыльного р-р+ гетероперехода и подавляет встроенное электрическое поле фронтального n+-p гетероперехода. Это происходит вследствие того, что диоды включены на встречу друг другу. Величина напряжения прямого смещения не должна превышать высоту потенциального барьера гетероперехода. В этом случае на тыльном р-р+ гетеропереходе и в прилегающих к нему с обеих сторон областях будут интенсифицированы процессы, связанные с транспортом атомов меди, перестройкой комплексов точечных дефектов, содержащих медь, и с фазовыми превращениями Cu1,4Te в Cu2-xTe. Также под влиянием поля, индуцированного напряжением прямого смещения, частицы CuCd-из области обеднения слоя CdS начнут двигаться в абсорбер. Это должно снизить сопротивление части слоя CdS и привести к уменьшению ширины области обеднения со стороны абсорбера, повысив, тем самым, спектральную чувствительность СЕ в коротковолновой и средневолновой областях солнечного спектра. Электродиффузия дополнительного количества CuCd- в абсорбер должна усиливать вышеописанный и связанный с этим эффект повышения спектральной чувствительности, а значит и Jф приборов. На основе проведенных исследований был разработан алгоритм восстановления эффективности СЭ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au и отбраковки безвозвратно деградированных приборных структур в составе работающего модуляПроведено дослідження впливу прямої полярності на вихідні параметри сонячних елементів (СЕ) ITO/CdS/CdTe/Cu/Au. Експериментально зафіксовано вплив електричного поля прямої полярності на вихідні параметри і світлові діодні характеристики СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au, у яких відбулася деградація ККД. При витримці затемненого СЕ не менше 120 хвилин в електричному полі, наведеним зовнішньою постійною напругою величиною (0,5–0,9) В, спостерігається зростання ККД. Полярність електричного поля повинна відповідати прямому зміщенню n-p гетеропереходу. Зростання ККД спостерігається лише у тому випадку, якщо при деградації приладової структури не встигли сформуватися дефекти, які за вказаний час витримки призводять до самовідновлюючих електричних мікропробоїв, що чередуються.Встановлено що зростання ККД відбувається за рахунок збільшення густин фотоструму, зменшення послідовного та збільшення шунтувального опорів СЕ. Покращення діодних характеристик відбувається завдяки кільком фізичним процесам. При подачі на СЕ напруги прямого зміщення, всередині диодной структури СЕ створюється електричне поле, яке підсилює вбудоване електричне поле тильного р–р + гетероперехода і пригнічує вбудоване електричне поле фронтального n+–p гетероперехода. Це відбувається внаслідок того, що діоди включені на зустріч один одному. Величина напруги прямого зміщення не повинна перевищувати висоту потенційного бар'єру гетеропереходу. У цьому випадку на тильному р-р+ гетеропереході та у прилеглих до нього з обох сторін областях будуть інтенсифіковані процеси пов’язані з транспортом атомів міді. Крім того спостерігається перебудова комплексів точкових дефектів, що містять мідь, та фазові перетвореннями Cu1,4Te в Cu2-xTe.Також під впливом поля, індукованого прямозміщуючою напругою, частки CuCd- з області збіднення шару CdS почнуть рухатись у абсорбер. Це повинно знизити опір частини шару CdS і привести до зменшення ширини області збідніння з боку абсорбера, тим самим, забезпечити зростання спектральної чутливості СЕ в короткохвильовій і середньохвильовій областях сонячного спектру. Електродифузія додаткової кількості CuCd- в абсорбер повинна посилювати вищеописаний і пов'язаний з цим ефект підвищення спектральної чутливості, а значить і Jф приладів. На основі проведених досліджень був розроблений алгоритм відновлення ефективності СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au і відбраковування деградованих приладових структур в складі працюючого модуля що працю

Tunable room temperature nonlinear Hall effect from the surfaces of elementary bismuth thin films

The nonlinear Hall effect (NLHE) with time-reversal symmetry constitutes the appearance of a transverse voltage quadratic in the applied electric field. It is a second-order electronic transport phenomenon that induces frequency doubling and occurs in non-centrosymmetric crystals with large Berry curvature -- an emergent magnetic field encoding the geometric properties of electronic wavefunctions. The design of (opto)electronic devices based on the NLHE is however hindered by the fact that this nonlinear effect typically appears at low temperatures and in complex compounds characterized by Dirac or Weyl electrons. Here, we show a strong room temperature NLHE in the centrosymmetric elemental material bismuth synthesized in the form of technologically relevant polycrystalline thin films. The ($1\,1\,1$) surface electrons of this material are equipped with a Berry curvature triple that activates side jumps and skew scatterings generating nonlinear transverse currents. We also report a boost of the zero field nonlinear transverse voltage in arc-shaped bismuth stripes due to an extrinsic geometric classical counterpart of the NLHE. This electrical frequency doubling in curved geometries is then extended to optical second harmonic generation in the terahertz (THz) spectral range. The strong nonlinear electrodynamical responses of the surface states are further demonstrated by a concomitant highly efficient THz third harmonic generation which we achieve in a broad range of frequencies in Bi and Bi-based heterostructures. Combined with the possibility of growth on CMOS-compatible and mechanically flexible substrates, these results highlight the potential of Bi thin films for THz (opto)electronic applications.Comment: 44 pages, 21 figure

Spin-orbit interaction driven terahertz nonlinear dynamics in transition metals

The interplay of electric charge, spin, and orbital polarizations, coherently driven by picosecond long oscillations of light fields in spin-orbit coupled systems, is the foundation of emerging terahertz spintronics and orbitronics. The essential rules for how terahertz light interacts with these systems in a nonlinear way are still not understood. In this work, we demonstrate a universally applicable electronic nonlinearity originating from spin-orbit interactions in conducting materials, wherein the interplay of light-induced spin and orbital textures manifests. We utilized terahertz harmonic generation spectroscopy to investigate the nonlinear dynamics over picosecond timescales in various transition metal films. We found that the terahertz harmonic generation efficiency scales with the spin Hall conductivity in the studied films, while the phase takes two possible values (shifted by {\pi}), depending on the d-shell filling. These findings elucidate the fundamental mechanisms governing non-equilibrium spin and orbital polarization dynamics at terahertz frequencies, which is relevant for potential applications of terahertz spin- and orbital-based devices.Comment: 11 pages, 4 figure

Розробка способу відновлення ефективності плівкових СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au після деградації

A study into the influence of direct polarity on the output parameters of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au solar cells (SC) has been conducted. We have experimentally registered the effect of an electric field of direct polarity on the output parameters and light diode characteristics of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs, which underwent a degradation of efficiency. When a shaded SE is exposed for not less than 120 minutes to the electric field, induced by an external DC voltage of magnitude (0.5‒0.9) V, whose polarity corresponds to the forward bias of n-p heterojunction, there is an increase in efficiency coefficient. This becomes possible if, during degradation of the instrument structure, such defects did not have time to develop, which, over the specified time of exposure, lead to resettable alternating electric microbreakdowns. It has been established that an increase in efficiency coefficient comes at the expense of the increased density of a photocurrent, decreased sequential and increased shunt resistances of SC. Improvement of diode characteristics occurs due to several physical processes. When a SC is fed a forward bias voltage, an electric field forms inside the diode structure of SC, which amplifies the built-in electric field of the rear р-р+ heterojunction and suppresses the built-in electric field of the frontal n+-p heterojunction. That occurs because the diodes are turned on towards each other. The magnitude of a forward bias voltage must not exceed the height of the potential barrier in a heterojunction. In this case, at the rear р-р+ heterojunction and in its adjoining areas from both sides the processes will be intensified that are associated with the transport of copper atoms, the restructuring of complexes of point defects containing copper, and the phase transformations of Cu1,4Te into Cu2-xTe. In addition, under the influence of the field induced by a forward bias voltage, the CuCd- particles from the depletion area of a CdS layer will start moving towards the absorber. That should reduce the resistance part of the CdS layer and lead to a decrease in the depletion area width from the absorber's side, thereby increasing the spectral sensitivity of SC in the shortwave and medium-wave fields of solar spectrum. Electrodiffusion of additional amount of CuCd- to the absorber must enhance the above-described and related effect of the increased spectral sensitivity and thus Jph of instruments. Based on the conducted research, we have constructed an algorithm for restoring the efficiency of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs and for rejecting the irrevocably degraded instrumental structures included in a running moduleПроведено исследование влияния прямой полярности на выходные параметры солнечных элементов (СЭ) ITO/CdS/CdTe/Cu/Au. Экспериментально зафиксировано влияние электрического поля прямой полярности на выходные параметры и световые диодные характеристики СЭ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au, в которых произошла деградация КПД. При выдержке затемненного СЭ, не менее 120 минут в электрическом поле, приведенным внешним постоянным напряжением величиной (0,5-0,9) В, полярность которого соответствует прямому смещению n-p гетероперехода, наблюдается рост КПД. Это возможно, если при деградации приборной структуры не успели сформироваться дефекты, которые за указанное время выдержки приводят к чередующимся самовосстанавливающимся электрическим микропробоям. Установлено, что рост КПД происходит за счет увеличения плотности фототока, уменьшения последовательного и увеличения шунтирующего сопротивлений СЭ. Улучшение диодных характеристик происходит благодаря нескольким физическим процессам. При подаче на СЭ напряжения прямого смещения, внутри диодной структуры СЭ создается электрическое поле, которое усиливает встроенное электрическое поле тыльного р-р+ гетероперехода и подавляет встроенное электрическое поле фронтального n+-p гетероперехода. Это происходит вследствие того, что диоды включены на встречу друг другу. Величина напряжения прямого смещения не должна превышать высоту потенциального барьера гетероперехода. В этом случае на тыльном р-р+ гетеропереходе и в прилегающих к нему с обеих сторон областях будут интенсифицированы процессы, связанные с транспортом атомов меди, перестройкой комплексов точечных дефектов, содержащих медь, и с фазовыми превращениями Cu1,4Te в Cu2-xTe. Также под влиянием поля, индуцированного напряжением прямого смещения, частицы CuCd-из области обеднения слоя CdS начнут двигаться в абсорбер. Это должно снизить сопротивление части слоя CdS и привести к уменьшению ширины области обеднения со стороны абсорбера, повысив, тем самым, спектральную чувствительность СЕ в коротковолновой и средневолновой областях солнечного спектра. Электродиффузия дополнительного количества CuCd- в абсорбер должна усиливать вышеописанный и связанный с этим эффект повышения спектральной чувствительности, а значит и Jф приборов. На основе проведенных исследований был разработан алгоритм восстановления эффективности СЭ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au и отбраковки безвозвратно деградированных приборных структур в составе работающего модуляПроведено дослідження впливу прямої полярності на вихідні параметри сонячних елементів (СЕ) ITO/CdS/CdTe/Cu/Au. Експериментально зафіксовано вплив електричного поля прямої полярності на вихідні параметри і світлові діодні характеристики СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au, у яких відбулася деградація ККД. При витримці затемненого СЕ не менше 120 хвилин в електричному полі, наведеним зовнішньою постійною напругою величиною (0,5–0,9) В, спостерігається зростання ККД. Полярність електричного поля повинна відповідати прямому зміщенню n-p гетеропереходу. Зростання ККД спостерігається лише у тому випадку, якщо при деградації приладової структури не встигли сформуватися дефекти, які за вказаний час витримки призводять до самовідновлюючих електричних мікропробоїв, що чередуються.Встановлено що зростання ККД відбувається за рахунок збільшення густин фотоструму, зменшення послідовного та збільшення шунтувального опорів СЕ. Покращення діодних характеристик відбувається завдяки кільком фізичним процесам. При подачі на СЕ напруги прямого зміщення, всередині диодной структури СЕ створюється електричне поле, яке підсилює вбудоване електричне поле тильного р–р + гетероперехода і пригнічує вбудоване електричне поле фронтального n+–p гетероперехода. Це відбувається внаслідок того, що діоди включені на зустріч один одному. Величина напруги прямого зміщення не повинна перевищувати висоту потенційного бар'єру гетеропереходу. У цьому випадку на тильному р-р+ гетеропереході та у прилеглих до нього з обох сторін областях будуть інтенсифіковані процеси пов’язані з транспортом атомів міді. Крім того спостерігається перебудова комплексів точкових дефектів, що містять мідь, та фазові перетвореннями Cu1,4Te в Cu2-xTe.Також під впливом поля, індукованого прямозміщуючою напругою, частки CuCd- з області збіднення шару CdS почнуть рухатись у абсорбер. Це повинно знизити опір частини шару CdS і привести до зменшення ширини області збідніння з боку абсорбера, тим самим, забезпечити зростання спектральної чутливості СЕ в короткохвильовій і середньохвильовій областях сонячного спектру. Електродифузія додаткової кількості CuCd- в абсорбер повинна посилювати вищеописаний і пов'язаний з цим ефект підвищення спектральної чутливості, а значить і Jф приладів. На основі проведених досліджень був розроблений алгоритм відновлення ефективності СЕ ITO/CdS/CdTe/Cu/Au і відбраковування деградованих приладових структур в складі працюючого модуля що працю

Development of a Technique for Restoring the Efficiency of Film ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs After Degradation

A study into the influence of direct polarity on the output parameters of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au solar cells (SC) has been conducted. We have experimentally registered the effect of an electric field of direct polarity on the output parameters and light diode characteristics of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs, which underwent a degradation of efficiency. When a shaded SE is exposed for not less than 120 minutes to the electric field, induced by an external DC voltage of magnitude (0.5‒0.9) V, whose polarity corresponds to the forward bias of n-p heterojunction, there is an increase in efficiency coefficient. This becomes possible if, during degradation of the instrument structure, such defects did not have time to develop, which, over the specified time of exposure, lead to resettable alternating electric microbreakdowns. It has been established that an increase in efficiency coefficient comes at the expense of the increased density of a photocurrent, decreased sequential and increased shunt resistances of SC. Improvement of diode characteristics occurs due to several physical processes. When a SC is fed a forward bias voltage, an electric field forms inside the diode structure of SC, which amplifies the built-in electric field of the rear р-р+ heterojunction and suppresses the built-in electric field of the frontal n+-p heterojunction. That occurs because the diodes are turned on towards each other. The magnitude of a forward bias voltage must not exceed the height of the potential barrier in a heterojunction. In this case, at the rear р-р+ heterojunction and in its adjoining areas from both sides the processes will be intensified that are associated with the transport of copper atoms, the restructuring of complexes of point defects containing copper, and the phase transformations of Cu1,4Te into Cu2-xTe. In addition, under the influence of the field induced by a forward bias voltage, the CuCd- particles from the depletion area of a CdS layer will start moving towards the absorber. That should reduce the resistance part of the CdS layer and lead to a decrease in the depletion area width from the absorber's side, thereby increasing the spectral sensitivity of SC in the shortwave and medium-wave fields of solar spectrum. Electrodiffusion of additional amount of CuCd- to the absorber must enhance the above-described and related effect of the increased spectral sensitivity and thus Jph of instruments. Based on the conducted research, we have constructed an algorithm for restoring the efficiency of ITO/CdS/CdTe/Cu/Au SCs and for rejecting the irrevocably degraded instrumental structures included in a running modul