Please use this identifier to cite or link to this item:
http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/66040
Or use following links to share this resource in social networks:
Tweet
Recommend this item
Title | Cтруктурні, оптичні і термоелектричні властивості плівок та наночастинок ZnO, CZTS, CZTSe для фото- і термоперетворювачів |
Authors |
Dobrozhan, Oleksandr Anatoliiovych
|
ORCID |
http://orcid.org/0000-0001-9238-7596 |
Keywords |
сонячний елемент термоперетворювач оптичні та рекомбінаційні втрати напівпровідники плівки наночастинки ZnO Cu2ZnSnS4 Cu2ZnSnSe4 спрей піроліз колоїдний синтез структура оптичні властивості термоелектричні властивості елементний склад солнечный элемент термопреобразователь оптические и рекомбинационные потери полупроводники плёнки наночастицы спрей пиролиз колоидальный синтез оптические свойства термоэлектрические свойства элементный состав solar cell thermoelectric device optical and recombination losses semiconductors films nanoparticles spray pyrolysis colloidal synthesis structure optical properties thermoelectric properties chemical composition |
Type | PhD Thesis |
Date of Issue | 2018 |
URI | http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/66040 |
Publisher | Сумський державний університет |
License | |
Citation | Доброжан, О.А. Cтруктурні, оптичні і термоелектричні властивості плівок та наночастинок ZnO, CZTS, CZTSe для фото- і термоперетворювачів [Текст]: дисертація ... канд. фіз.-мат. наук, спец.: 01.04.01 - фізика приладів, елементів і систем / О.А. Доброжан; наук. кер.: А.С. Опанасюк, Чеонг Хеонсік. - Суми: СумДУ, 2018. - 178 с. |
Abstract |
Дисертаційна робота присвячена оптимізації основних фотоелектричних характеристик, а саме квантового виходу (Q), густини струму короткого замикання (Jsc), ефективності (η) плівкових ФЕП на основі ГП n-CdS(ZnSe, ZnS)/p-(CZTS, CdTe) із струмознімальними контактами n-ITO(ZnO); дослідженню морфологічних особливостей, структурних, субструктурних, оптичних, термоелектричних властивостей та елементного складу плівок ZnO, CZTS, нанесених методом пульсуючого спрей піролізу, для використання у ФЕП та наноструктурованого матеріалу на основі НЧ CZTSe, синтезованих колоїдним методом, для застосування у ТЕП, що можуть працювати паралельно з ФЕП. Встановлені взаємозв’язки між фізико- та хіміко-технологічними умовами нанесення плівок та синтезу НЧ, наноструктурованого матеріалу на їх основі, та структурними, субструктурними, оптичними, термоелектричними властивостями, елементним складом будуть використані для подальшого створення ФЕП та ТЕП з покращеними характеристиками. Диссертационная работа посвящена оптимизации основных фотоэлектрических характеристик, а именно квантового выхода (Q), плотности тока короткого замыкания (Jsc), эфективности (η) плёночных ФЭП на основе ГП n-CdS(ZnSe, ZnS)/p-(CZTS, CdTe) с токособирающими контактами ITO(ZnO); исследованию морфологических особенностей, структурных, субструктурных, оптических, термоэлектрических свойств и элементного состава плёнок ZnO, CZTS, нанесённых методом пульсирующего спрей-пиролиза, для применения у вышеуказанных ФЭП и наноструктурированного материала на основе НЧ CZTSe, синтезированных колоидальным методом, для использования у ТЭП, которые могут работать паралельно с ФЭП. Установленные взаимосвязи между физико- и химико-технологическими условиями нанесения плёнок, синтеза НЧ, наноструктурированного материала на их основе, и структурными, субструктурными, оптическими, термоэлектрическими свойствами, элементным составом будут использованы для создания ФЭП и ТЭП с улучшенными характеристиками. PhD thesis is devoted both to the optimization of basic photoelectric characteristics (quantum yield (Q), density of short circuit current (Jsc), efficiency (η)) of solar cells based on n-CdS(ZnSe, ZnS)/p-(CZTS, CdTe) heterojunctions with n-ITO(ZnO) frontal contacts, and to the investigation of morphological, structural, substructural, optical, thermoelectric properties and chemical composition of: (I) ZnO, CZTS films deposited by spray pyrolysis for application in solar cells; (II) nanostructured materials based on CZTSe nanocrystals synthesized by colloidal method for application in thermoelectric devices which can work simultaneously with solar cells. In the work, modeling approbation was performed by means of investigating the effect of optical and recombination losses on Q, Jsc, η of solar cells based on n-CdS(ZnS)/p-CdTe heterojunctions. Afterwards, the investigation of these losses on the photoelectric characteristics of solar cells based on n-CdS(ZnSe, ZnS)/p-CZTS heterojunctions with n-ITO(ZnO) frontal contacts was carried out with the help of the approbated procedure. Taking into account the results of mathematical modeling, the solar cells based on ZnO frontal contact and CZTS absorber layer were considered. For this purpose, the automated setup for the deposition of ZnO and CZTS films by pulsed spray pyrolysis technique was developed. The in-depth investigation of influence of the main growth conditions of layers’ deposition (substrate temperature (Ts), volume of initial precursor (Vs)) on structural (grains size, phase composition, texture quality, lattice parameters), substructural (coherent scattering domain sizes, level of microdeformations and microstresses, density of dislocations at the boundaries and in the volume of subgrains), optical (transmission coefficients, absorbance, band gap) properties and chemical composition of ZnO, CZTS films, as well as the determination of optimal conditions to obtain the specified films were carried out. Since the solar cells operate at the elevated temperatures, it was proposed to use the additional thermal energy by means of its conversion into electrical energy by use of the thermoelectric devices. For this purpose, the nanostructured thermoelectric material based on CZTSe nanocrystals synthesized by the colloidal method was obtained. The influence of kinetic conditions, namely type of phosphonic acid, on morphological (size, shape), structural (phase composition), optical (absorbance, band gap) properties and chemical composition of CZTSe nanocrystals was determined. The influence of chemical composition on the main thermoelectric properties (concentration (p) and mobility ( u ) of majority charge carriers, relative electrical conductivity ( k ), Seebeck coefficient (SZ)) of nanostructured material based on CZTSe nanocrystals was investigated. The established correlations between the film, nanocrystals growth conditions and structural, substructural, optical, thermoelectric properties, chemical composition will be applied for further development of solar cells and thermoelectric devices with the enhanced characteristics. |
Appears in Collections: |
Дисертації |
Views
Belarus
1
Canada
1
China
-200866289
Côte d’Ivoire
1
Egypt
1
Finland
1
France
3
Germany
38658
Greece
1
Indonesia
1
Ireland
1890590057
Italy
3
Japan
-1480776796
Lithuania
1
Netherlands
609568813
Russia
4
Saudi Arabia
1
Slovakia
2
Spain
84271837
Sweden
1815378
Ukraine
1022210741
United Kingdom
70237
United States
-200866280
Unknown Country
-714100638
Uzbekistan
1
Vietnam
5033611
Downloads
Armenia
774710590
Belarus
1
Brazil
1
Canada
-562486719
China
-200866285
Czechia
1
Finland
1815380
France
-562486719
Germany
-200866281
Hong Kong SAR China
1
India
84288043
Indonesia
1
Ireland
117323
Italy
1
Japan
1
Lithuania
1
Netherlands
1550703224
Poland
1
Romania
429499316
Russia
2
Slovakia
6
Spain
-1480776795
Sweden
4
Ukraine
118686682
United Kingdom
104342
United States
118686678
Unknown Country
-714100384
Vietnam
5033612
Files
File | Size | Format | Downloads |
---|---|---|---|
diss_Dobrozhan.pdf | 7.13 MB | Adobe PDF | -637937972 |
critique_Sipatov.pdf | 637.58 kB | Adobe PDF | -637937972 |
critique_Kukla.pdf | 1.03 MB | Adobe PDF | -637937972 |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.