Eltérő fotoaktív-rétegvastagságú vékony kristályos napelemek vizsgálata automatizált mérőkörnyezetben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Plesz Balázs
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A tanszéken a vékony napelemekkel kapcsolatban folyó kutatási munka során sikerült létrehozni egy olyan napelem-rétegszerkezetet, amellyel akár néhány mikrométer vastag napelemek is szimulálhatók, anélkül, hogy igen bonyolult technológiai eljárásokkal ténylegesen fizikailag ki kellene alakítani az ilyen vékony struktúrákat. A vékony napelem struktúra szimulálásához erősen adalékolt n+ szeletet használok, rajta egy gyengén adalékolt n epitaxiális réteggel. A kisebbségi töltéshordozók alacsony élettartalmának köszönhetően a fény által generált töltések az n+ rétegben nyelődnek el, vagyis a napelem áramához nem járul hozzá, így úgyis vizsgálhatjuk a napelemet, mintha csak a vékony epitaxiális réteg alkotná. Az így előállított napelem-struktúrákon könnyen vizsgálható, hogy az elvékonyítás hogyan befolyásolja a napelemek hőmérsékletfüggését és egyéb paramétereit.

A napelemek elkészítése után létrehoztam egy automatizált mérőkörnyezetet, melyben vizsgálni tudjuk a vékony szilícium napelemek termikus viselkedését, és meghatározhatjuk, hogy a szelet vékonyítása hogyan befolyásolja a napelem paramétereinek hőmérsékletfüggését. A mérőszoftver LabVIEW környezetben készült, ami helyes mérési elrendezés esetén egy gombnyomással képes a vele soros porton kommunikáló termosztát segítségével +5˚C és +85˚C fok között végigmérni a napelem paramétereit és meghatározni az U-I karakterisztikáit. A program az inicializálás után három szálon fut: folyamatos hőmérsékletmérés, a cella folyamatos offsetelése és egy állapotgéppel megoldott cellamérés. Kézi méréssel vizsgáltam a napelemek spektrális válaszát is.

A szoftverrel párhuzamosan készítettem egy áramkört is, amire a napelem cellát csatlakoztatjuk. Ez a szabályozó áramkör tartalmazza a teljesítményelektronikát, ami egy feszültséggenerátorból és egy szabályozó részből áll. A szabályozást és az adatok gyűjtését egy NI USB-6212 típusú DAQ kártya segítségével végeztem.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.