Autorius: MATAS RUDZIKAS
Disertacijos pavadinimas: Optinių ir elektrinių charakteristikų tyrimas fotovoltiniuose elementuose, nuspalvotuose funkcinėmis skaidrių oksidų dangomis
Mokslo sritis: Fizika N 002
Mokslinis vadovas: dr. Arūnas Šetkus
Gynimo data: 2024-05-29
ANOTACIJA: Vystant saulės energetiką, dėl nuolat vis mažėjančių ir brangstančių galimų žemės plotų, bei siekiant pastatų energetinės nepriklausomybės, atsiranda vis didėjantis į pastatus integruotos fotovoltikos poreikis. Šiuo metu šios srities augimas yra ribojamas dėl rinkoje siūlomų mėlynų ir juodų saulės modulių, kurie dažnai sunkiai suderinami su architektūriniais sprendimais. Dėl to, šiame darbe buvo siekiama pademonstruoti efektyvius, fizikiniais efektais paremtus metodus, komercinių saulės elementų spalvai keisti tam pritaikant funkcinius metalų oksidus. Technologiškai paprasčiausia realizuota idėja buvo ITO dangos kaip antro antirefleksinio sluoksnio ant silicio saulės elemento viršaus formavimas. Nustatyta, jog keičiant šios dangos storį nuo 0 iki 240 nm galima keisti spalvą nuo mėlynos iki rudos, su santykinai mažais srovės tankio nuostoliais iki 8%. ITO danga su mažesniu lūžio rodikliu (1.8 prie 632 nm) lėmė mažesnes, mėlynai pasislinkusias ir siauresnes atspindžio spektro smailes lyginant su didesnio lūžio rodiklio danga (2.07 prie 632 nm). Antrajame skyriuje fotovoltinio elemento spalvai keisti buvo optimizuota ir eksperimentiškai ištirta Bragg reflektoriaus struktūra naudojant pigią zolių gelių technologiją. Gauta trijų sluoksnių (TiO2/SiO2/TiO2) struktūra pasižymi 2-3 kartus didesniu spalvos ryškumu lyginant su spalvotais komerciniais moduliais. Paskutinėje darbo dalyje, naudojant skaitmeninius modeliavimus, buvo pademonstruota, kad antirefleksinio sluoksnio storio keitimas nuo 0 iki 300 nm leidžia keisti monolitinio kesterito/silicio saulės elemento spalvą su mažesniu nei 2% santykiniu efektyvumo nuostoliu, lemiančiu žemą spalvos grynumą ir ribotus atspalvius: rudus ir purpurinius.
Metai: 2024.