|
|
Analýza fluktuačních procesů v solárních článcích
Macků, Robert ; Chobola, Zdeněk (oponent) ; Franc,, Jan (oponent) ; Koktavý, Pavel (vedoucí práce)
Práce rozebírá problematiku nedestruktivní diagnostiky křemíkových solárních článků. Ačkoliv současné výrobní postupy a technologie jsou na velmi vysoké úrovni, další rozvoj v oblasti fotovoltaiky se nyní jeví limitovaný i v důsledku neschopnosti nalezení lokálních a objemových defektů, včetně jejich interpretace. Předmětem výzkumu je tedy nedestruktivní studium procesů s vlivem na provoz, životnost a spolehlivost vzorků. Za tímto účelem byly použity hlavně šumové analytické metody ve spojení se sledováním optické aktivity defektů, měřením kapacitních charakteristik a studiem transportu náboje. Tyto metody umožňují sledovat objemové nedokonalosti, defekty krystalické mříže, lokálně namáhané oblasti a v neposlední řadě i průrazné mechanizmy s možným vyústěním až v destrukci vzorků. Na základě získaných poznatků a pochopení probíhajících procesů mohou být nalezeny doporučení pro výrobce a způsoby úpravy výrobních postupů. Významná část práce je zaměřena na náhodný n-stavový impulsní šum známý jako mikroplazmatický šum. Tento šum vzniká v důsledku průrazů ve velmi malých oblastech pn přechodu a indikuje významné snížení životnosti, popřípadě destrukci pn přechodu jako takového. Tyto prostorově lokalizované oblasti byly studovány samostatně s použitím optických i elektrických metod a podařilo se získat mnoho zajímavých informací. Neméně významná část práce byla věnována i modelování šumových a fluktuačních procesů objemových nedokonalostí, kde se podařilo navrhnout jejich fyzikální interpretaci a analytický popis.
|
|
|
Měření kvantové účinnosti optoelektronických prvků a návrh laboratorního měřícího systému
Lipr, Tomáš ; Palai-Dany, Tomáš (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
V této práci je řešena problematika měření kvantové účinnosti optoelektronických prvků. Je zde vysvětlen princip fungování solárního článku a zaveden pojem kvantová účinnost. Poté je diskutován vliv polovodičové struktury článku na jeho kvantovou účinnost. Dále je práce zaměřena na samotný návrh automatizovaného pracoviště pro měření kvantové účinnosti optoelektronických prvků. Tato část obsahuje popis zhotovené řídící jednotky krokového motoru s místním i dálkovým ovládáním motoru. Následuje rozbor vybraných funkcí aplikace vytvořené v prostředí Matlab sloužící k řízení celého pracoviště, zpracování a prezentaci naměřených dat. Závěr práce je věnován rozboru získaných výsledků, měření charakteristik různých optoelektronických prvků a jejich stručné interpretaci.
|
|
|
Šumová diagnostika solárních článků
Krahulec, Martin ; Macků, Robert (oponent) ; Sadovský, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá podrobným teoretickým a experimentálním studiem šumových a transportních charakteristik vybraných typů solárních článků v přímém i zpětném směru, zvláště pak v oblastech lokálních nestabilit PN přechodu (v oblastech výskytu mikroplazmy). Bude studována korelace mezi jednotlivými charakteristikami.
|
|
|
Characterization and preparation of PVDF nanofiber matrices for wearable electronics
Zajacová, Lucia ; Papež, Nikola (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
The presented bachelor thesis deals with the process of production PVDF nanofiber matrices uising electrospinning and subsequent electrical characterization of the produced material. At the beginning, it introduces nanotechnologies and their undeniable importance in medical applications. It focuses on the influence of process parameters, production enviroment and the very properties of the spinning solution itself, leading to final character of the spun fiber. Various morphological differences obtained by individual process settings then continue to influence their piezoelectric properties, which are the subject of the reaserch in the experimental part of this thesis. The obtained results are applied to devices uising the piezoelectric effect with the potential for application in the biotechnological fields.
|
|
|
Elektrická charakterizace grafenových vrstev a jejich využití jako plynové senzory
Kučera, Štěpán ; Kaspar, Pavel (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Bakalářská práce se orientuje na obecnou charakterizaci a popis grafenu a s ním spojených nanostruktur. Zahrnuje výrobu nejpoužívanějšími metodami včetně jejich výhod a úskalí. Grafenový vzorek pro nemožnost připojení běžným způsobem musel být nakontaktován pod vizuální kontrolou mikroskopem hrotovými kontakty ve stíněném prostoru. Následně byl podroben voltampérové charakterizaci za normálních podmínek na přístroji Keithley 4200-CSC. Dalším krokem bylo měřit tentýž vzorek při působení odlišné plynové atmosféry. Výsledkem je porovnání specifických reakcí na změnu plynu v atmosféře, v níž byla grafenová monovrstva vystavena.
|
|
|
Piezoelektrické nanovlákenné materiály pro nositelnou elektroniku
Frolíková, Štěpánka ; Škarvada, Pavel (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem výrobních parametrů na morfologii PVDF nanovláken vyrobených elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákna jsou obecně velmi využívaný materiál, mohou mít i piezoelektrické vlastnosti, což jim přináší specifické spektrum využití, např. v biosenzorech. Výroba nanovláken byla realizována pomocí elektrostatického zvlákňování. Ke zkoumání morfologie a povrchových vlastností se využíval rastrovací elektronový mikroskop. Cílem práce je porovnat vlastností PVDF nanovláken vyrobených za různého nastavení výrobních parametrů.
|
|
|
Thin-Film Solar Cells Characterization and Microstructure Defect Analysis
Škvarenina, Ľubomír ; Šály,, Vladimír (oponent) ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Thin-film solar cells based on an absorber layer of chalcogenide compounds (CIGS, CdTe) are today among the most promising photovoltaic technologies due to their long-term ability to gain a foothold in mass commercial production as an alternative to conventional Si solar cells. Despite this success, the physical origin of the defects present in the thin films are still insufficiently elucidated, especially in the compounds of the chalcopyrite family Cu(In_{1x},Ga_{x})(S_{y},Se_{1y})_{2}. The research focuses on the identification and analysis of microstructural defects responsible for the electrical instability of chalcopyrite-based thin-film solar cells with a typical heterostructure arrangement ZnO:Al/i-ZnO/CdS/Cu(In,Ga)Se_{2}/Mo. The non-uniform polycrystalline nature of semiconductor materials in this complex multilayer structure requires a comprehensive analysis of electro-optical, structural and compositional properties associated with the actual morphology at the macroscopic, microscopic or even nanoscopic level. The observed predominant ohmic or non-ohmic current conduction in the dark transport characteristics was also reflected in the slope deviations of the excessive noise fluctuations, which were in the spectral domain exclusively in the form of flicker noise with dependency S_{i} ~ f^{1}. Spatially resolved electroluminescence based on stimulated photon emission by charge carriers injecting into the depletion region, not only showed a significantly inhomogeneous distribution of intensity in planar heterojunction under forward bias, but also revealed light emitting local spots in reverse bias due to a trap-assisted radiative recombination through the high density of defect states. Microscopic examination of the defect-related light emitting spots revealed rather extensive defective complexes with many interruptions through the layers, especially at the heterojunction CdS/Cu(In,Ga)Se_{2} interface. Besides, the high leakage current via these defective complexes subsequently led to a considerable local overheating, which caused a clearly observable structural and morphological changes, such as deviations in absorber layer stoichiometry due to Cu–In–Ga–Se segregation, Cu-rich and Ga-rich grains formation with an occurrence of Se-poor or Cu_{x}Se_{y} secondary phases regions, material redeposition accompanied by evaporation of ZnO:Al/i-ZnO/CdS layers together with the formation of Se structures on the surface around the defects. Within the research, analytical modelling of transport characteristics was implemented with parameters extraction of individual transport mechanisms to understand the non-ohmic shunt behaviour due to leakage current. In addition to the proper current path along the main heterojunction, the proposed model contains parasitic current pathways as a consequence of recombination-dominated charge transport or current conduction facilitated by multi-step tunnelling via high density of mid-gap defect states in the depletion region, ohmic leakage current caused by pinholes or low-resistance paths along grain boundaries in Cu(In,Ga)Se_{2}, or space-charge limited current due to metals diffusion from the ZnO:Al layer and grid Ag contacts through disruptions in i-ZnO/CdS layers.
|
|
|
Analýza fluktuačních procesů v solárních článcích
Macků, Robert ; Chobola, Zdeněk (oponent) ; Franc,, Jan (oponent) ; Koktavý, Pavel (vedoucí práce)
Práce rozebírá problematiku nedestruktivní diagnostiky křemíkových solárních článků. Ačkoliv současné výrobní postupy a technologie jsou na velmi vysoké úrovni, další rozvoj v oblasti fotovoltaiky se nyní jeví limitovaný i v důsledku neschopnosti nalezení lokálních a objemových defektů, včetně jejich interpretace. Předmětem výzkumu je tedy nedestruktivní studium procesů s vlivem na provoz, životnost a spolehlivost vzorků. Za tímto účelem byly použity hlavně šumové analytické metody ve spojení se sledováním optické aktivity defektů, měřením kapacitních charakteristik a studiem transportu náboje. Tyto metody umožňují sledovat objemové nedokonalosti, defekty krystalické mříže, lokálně namáhané oblasti a v neposlední řadě i průrazné mechanizmy s možným vyústěním až v destrukci vzorků. Na základě získaných poznatků a pochopení probíhajících procesů mohou být nalezeny doporučení pro výrobce a způsoby úpravy výrobních postupů. Významná část práce je zaměřena na náhodný n-stavový impulsní šum známý jako mikroplazmatický šum. Tento šum vzniká v důsledku průrazů ve velmi malých oblastech pn přechodu a indikuje významné snížení životnosti, popřípadě destrukci pn přechodu jako takového. Tyto prostorově lokalizované oblasti byly studovány samostatně s použitím optických i elektrických metod a podařilo se získat mnoho zajímavých informací. Neméně významná část práce byla věnována i modelování šumových a fluktuačních procesů objemových nedokonalostí, kde se podařilo navrhnout jejich fyzikální interpretaci a analytický popis.
|
|
|
Nedestruktivní analýza solárních článků
Černý, Michal ; Škarvada, Pavel (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Práce stručně rozebírá současný stav fotovoltaických systémů a jejich současný vývoj. Budou ukázány typické vlastnosti v současné době nejprodukovanějších typů. Těžiště práce je v nedestruktivní analýze monokrystalických jednopřechodových solárních článků. Budou popsány dva základní přístupy diagnostiky a to pomoci měření VA charakteristik a měřením šumových charakteristik. U vybraných vzorků budou provedena experimentální měření a budou stanoveny základní parametry. V případě šumové analýzy bude značná pozornost věnována vytvoření technického vybavení pro automatizované měření spektrálních výkonových hustot. Toto vybavení bude následně použito pro měření vzorků, u kterých pozorujeme mikroplazmatický šum.
|
|
|
Analýza lokálních vlastností povrchu solárních článků
Lipr, Tomáš ; Macků, Robert (oponent) ; Škarvada, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodou optické mikroskopie v blízkém poli a jejího využití při zkoumání lokálních optických vlastností povrchové struktury solárních článků. Popisuje nejčastější artefakty vznikající při tomto měření. Věnuje se problematice měření elektrické odezvy solárního článku na lokální osvětlení povrchu solárního článku. V práci je řešena problematika řádkové synchronizace voltmetru s mikroskopem NTEGRA při měření elektrické odezvy.
|
host ::
RSS.