|
|
Influence of Si surface passivation on growth and ordering of nanostructures
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; de la Torre, Bruno (oponent)
Kremík je v súčasnosti najpoužívanejší polovodičový materiál, ktorého aplikácie siahajú od solárnych článkov a senzorov po elektronické zariadenia. Funkcionalizácia povrchu pomocou molekulárnych vrstiev môže vylepšiť vlastnosti kremíkového povrchu a môže zmenšiť veľkosť funkčných prvkov elektronických zariadení. Avšak, nájdenie spôsobu akým molekuly naviazať na konkrétne miesta na povrchu a nájdenie spôsobu akým molekuly usporiadať na kremíkových povrchoch nie je ľahké kvôli vysokej reaktivite kremíku. V tejto práci používame skenovací tunelový mikroskop, ab-initio výpočty a kinetické Monte Carlo simulácie a študujeme adsorpciu organických molekúl na čistom a táliom pasivovanom povrchu Si(111). Ukazujeme, že polarita molekúl má veľký dopad na spôsob naviazania molekúl na čistý povrch. Naše pozorovania dokazujú, že v porovnaní s čistým povrchom sú molekuly a jedno-atomárne adsorbáty na pasivovanom povrchu výrazne mobilnejšie. Zvýšená mobilita molekúl spôsobuje vytvorenie 2D plynu na povrchu a umožňuje tvorbu samousporiadaných molekulárnych štruktúr. V práci navrhujeme novú metódu pre priame pozorovanie 2D molekulárneho plynu a ukazujeme, že pomocou nehomogénneho elektrického poľa je možné kontrolovať fázu molekúl na povrchu, v prípade že tieto molekuly na seba viažu dipólový moment. 1
|
|
|
Návrh fotovoltaické elektrárny pro rodinný dům v okrese Jihlava
Dvořák, Vít ; Maule, Petr (oponent) ; Vaněk, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce řeší návrh fotovoltaické solární elektrárny pro konkrétní rodinný dům v lokalitě Jihlavska. Cílem práce bylo seznámit se s technologií pro výrobu solárních systémů, vyhodnotit trh v ČR a vytvořit návrh fotovoltaické solární elektrárny. Celkem byly navrženy tři elektrárny za pomoci návrhového systému PV*SOL. Každý návrh využívá jinou technologii fotovoltaických článků. Výsledkem každého návrhu elektrárny je kompletně hotový projekt, z kterého vychází mnoho faktorů jako účinnost celého systému v dané lokalitě, finanční analýza, návratnost investic a další. Navíc tyto projekty splňují podmínky pro dosažení dotačního programu Nová zelená úsporám. Na konci práce jsou vyhodnoceny všechny tři navržené elektrárny a za pomoci multikriteriální analýzy je určen nejlepší a nejvýhodnější návrh elektrárny pro danou lokalitu. V závěru je pak uvedena myšlenka dalšího rozvoje projektu.
|
|
|
Optické vlastnosti křemíkových nanostruktur pro fotovoltaiku
Salava, Jan
Název práce: Optické vlastnosti křemíkových nanostruktur pro fotovoltaiku Autor: Bc. Jan Salava Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., katedra chemické fyziky a optiky Abstrakt: V předložené práci jsou studovány křemíkové nanokrystaly umístěné v SiC matrici - jednotlivé vzorky se odlišují přidáním dopantu (boru) do příslušné vrstvy struktury během depozice metodou PECVD a pasivací vodíkem. Křemíkové nanokrystaly jsou významné zejména tím, že oproti své objemové verzi vykazují účinnou fotoluminiscenci a absorpci ve viditelné oblasti spektra. Změnami parametr· při přípravě lze ladit jejich vlastnosti s ohledem na konkrétní aplikaci. Základní myšlenka integrace křemíkových nanostruktur do solárních článk· spočívá ve zvýšení účinnosti konverze slunečního spektra kombinací několika tenkých vrstev s nanokrystaly a objemového Si článku tak, aby každá vrstva sluneční cely absorbo- vala určitou část spektra. Procesy, které se v těchto strukturách dějí krátce po excitaci nosič· náboje, však stále nejsou zcela popsány. Cílem práce je charakterizace těchto jev· metodami ča- sově rozlišené spektroskopie. Dalším úkolem je popsat vliv dopování jednotlivých částí materiálu a jeho pasivace ve vodíkové atmosféře na chování fotoexcitovaných nosič· a intenzitu...
|
|
|
Interaction of organic molecules with metal passivated semiconductor surfaces studied via STM
Zimmermann, Petr ; Sobotík, Pavel (vedoucí práce)
Název Studium interakce organických molekul na kovem pasivovaných površích křemíku pomocí STM Autor Petr Zimmermann Katedra / Ústav Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt Organické molekuly vykazují celou řadu optických, elektronických či chemických vlastností. Vhodnou integrací s křemíkem by tak mohly umožnit vznik zcela nových druhů zařízení. Řízená funkcionalizace křemíku organickými molekulami je však pro- blematická kvůli přítomnosti vysoce reaktivních vazeb na jeho površích. V této práci zkoumáme možnosti snížení reaktivity křemíkových povrchů pomocí ultratenkých vrs- tev kovových adsorbátů a s využitím řádkovací tunelové mikroskopie studujeme, jak s nimi interagují organické molekuly. V první části zkoumáme interakci ethylenu, malé nenasycené molekuly, s cínovými a indiovými 1D řetízky na Si(001) - 2 × 1. Tyto řetízky jsou tvořeny dimery, jež mají strukturu analogickou s křemíkovými dimery tvo- řící Si(001) - 2 × 1. Ukázalo se, že cínové řetízky jsou méně reaktivní než samotný Si(001) povrch a dále že absence π vazby v indiovém dimeru způsobuje, že indiové řetízky jsou pro etylen inertní. V druhé části pak zkoumáme interakci fthalocyaninu mědnatého (CuPc), malé makrocyklické heteroaromatické sloučeniny, na...
|
|
|
Příprava kompozitního materiálu na bázi systému Ni-Si kombinovanými technikami
Rončák, Ján ; Moravčík, Igor (oponent) ; Jan, Vít (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá prípravou kompozitného materiálu systému NiSi pomocou práškovej metalurgie doplnenej o následné slinovanie metódou SPS (spark plasma sintering). Teoretická časť obsahuje všeobecné informácie o mechanicko-chemickom procese a slinovaní, pričom použité materiály a metódy využité na ich experimentálne pozorovanie sú vysvetlené v samostatnej kapitole. Experimentálna časť pojednáva o postupe experimentu a zvolených parametroch jednotlivých procesov. V rámci experimentu boli vytvorené 2 práškové zmesi s cieľom vytvoriť fázu NiSi v čo maximálnom množstve práškového materiálu. Po úspešnom dosiahnutí prítomnosti fázy NiSi v rozsahu 87 až 89 hm. % boli zmesi použité na výrobu slinovaných vzoriek za rôznych teplôt od 700 do 900 °C. Experimenty preukázali najlepšie výsledky v prípade vzorky číslo 2, ktorá bola slinovaná za teploty 900 °C s výdržou 4 minúty. Vzniknutá pórovitosť mala hodnotu 0,9 % a tvrdosť dosiahla maximálnu hodnotu 718 HV 1. Všetky slinované vzorky však vykazujú vznik trhlín za izbovej teploty spojených so zvýšenou krehkosťou materiálu.
|
|
|
Silicon Solar Cell Parameters Change After Focused Ion Beam Milling
Gajdos, Adam
Silicon is still one of the most used materials for fabrication of solar cells. Some imperfections and defects may appear during production process. These local imperfections could be eliminated by focused ion beam (FIB). Nevertheless, FIB milling process modifies the crystal structure of the material by ions implantation. Samples under investigation are monocrystalline silicon solar cells. The impact of FIB milling is shown and discussed through current-voltage measurement before and after milling process.
|
|
|
Charakterizace vlastností perovskitových fotovoltaických článků
Kaliyev, Alexey ; Jandová, Kristýna (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na problematiku perovskitových fotovoltaických článků. V teoretické části jsou popsány vlastnosti perovskitové struktury, její složení a využití v solárních článcích. V práce je taky stručná informace o solárních článcích na bázi křemíku, z čeho následuje porovnání těchto dvou systémů. Metody měření, které jsou tady uvedeny a popsány, se používají k pochopení problematiky fotovoltaiky, stanovení účinnosti, stability a životnosti solárního článku. V praktické části práce se bude zaměřeno na aplikace těchto uvedených metod, diskuzi a hodnocení dosažených výsledků.
|
|
|
Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Chlouba, Tomáš ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Filip, Radim (oponent) ; Herynková, Kateřina (oponent)
V hlavní části této práce se věnuji studiu relaxačních mechanismů nosičů náboje v křemíkových nanokrystalech v SiO2 matrici. Jedna z potenciálních aplikací těchto struktur je ve fotovoltaice, konkrétně při konstrukci celokřemíkových tandemových solárních článků. Metodami ultrarychlé spektroskopie jsem zkoumal dynamiky nosičů v takových strukturách, což pomohlo zjistit mikroskopické chování nosičů, jejich transport, záchyt v lokalizovaných stavech a podobně. Zároveň jsem se věnoval studiu dopovaných křemíkových nanostruktur, protože technologie dopování je klíčová pro vytváření PN přechodů, což je hlavní prvek solárního článku. Na závěr se věnuji matematickému modelování a teoretickým výpočtům disipativního Jaynes- Cummingsova modelu, což popisuje mimojiné mikrolasery a spadá do oboru kvantové elektrodynamiky v dutinách.
|
|
|
Interaction of organic molecules with metal passivated semiconductor surfaces studied via STM
Zimmermann, Petr ; Sobotík, Pavel (vedoucí práce)
Název Studium interakce organických molekul na kovem pasivovaných površích křemíku pomocí STM Autor Petr Zimmermann Katedra / Ústav Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt Organické molekuly vykazují celou řadu optických, elektronických či chemických vlastností. Vhodnou integrací s křemíkem by tak mohly umožnit vznik zcela nových druhů zařízení. Řízená funkcionalizace křemíku organickými molekulami je však pro- blematická kvůli přítomnosti vysoce reaktivních vazeb na jeho površích. V této práci zkoumáme možnosti snížení reaktivity křemíkových povrchů pomocí ultratenkých vrs- tev kovových adsorbátů a s využitím řádkovací tunelové mikroskopie studujeme, jak s nimi interagují organické molekuly. V první části zkoumáme interakci ethylenu, malé nenasycené molekuly, s cínovými a indiovými 1D řetízky na Si(001) - 2 × 1. Tyto řetízky jsou tvořeny dimery, jež mají strukturu analogickou s křemíkovými dimery tvo- řící Si(001) - 2 × 1. Ukázalo se, že cínové řetízky jsou méně reaktivní než samotný Si(001) povrch a dále že absence π vazby v indiovém dimeru způsobuje, že indiové řetízky jsou pro etylen inertní. V druhé části pak zkoumáme interakci fthalocyaninu mědnatého (CuPc), malé makrocyklické heteroaromatické sloučeniny, na...
|
|
|
High Efficiency n-type Monocrystalline Silicon Solar Cells
Mojrová, Barbora ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Poruba,, Aleš (oponent) ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
This dissertation is deals with searching and verifying of new processes contributing towards increase in efficiency of bifacial solar cells based on monocrystalline silicon n-type material. This work brings new knowledge about improvements in processes and methods used during its production at the ISC Konstanz. Within this work high efficiency n-type PERT (Passivated Emitter Rear Totally diffused) solar cells were made using standard mass-production facilities as in industrial production. This allows to show possibility of production high-quality n-type solar cells using almost the same equipment as for p-type solar cells. The efficiency increase was based on enhancing and balancing of individual production steps which were the same as in standard mass-production. Experiments described in this work vouch for the improvements in boron diffusion process, adjusting the passivation layer composition and its properties to new emitter design, and changes in metallization in term of using pure silver paste for emitter metallization, printing layout, and firing sequences. The structure and composition of ARC and passivation layer was investigated to reduce the process of Potential Induced Degradation (PID). The highest efficiency of the produced photovoltaics cells based on n-type material and made at standard process-line was 20. 9 %.
|
host ::
RSS.