Przeglądanie według Temat "Copper oxide"

Aktualnie wyświetlane 1 - 2 z 2

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne na bazie struktur tlenku tytanu i tlenku miedzi
(Uniwersytet Rzeszowski, 2020-10-07) Sawicka-Chudy, Paulina
Niniejsza rozprawa doktorska przedstawia badania nad konstrukcją nowych typów cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych na bazie tlenku tytanu i tlenku miedzi. Spójny tematycznie cykl publikacji prezentuje obliczenia uzyskane z wykorzystaniem narzędzi symulacyjnych oraz wyniki eksperymentów prowadzących do wytworzenia tego typu przyrządów. Pierwszym etapem pracy był przegląd i analiza literatury, które pozwoliły na określenie obecnego stanu wiedzy i globalnych osiągnięć. W kolejnym kroku, zaproponowano modele teoretyczne oraz przeprowadzono symulacje komputerowe ogniw TiO2/CuO oraz TiO2/Cu2O przy pomocy programu informatycznego. Sprawność uzyskana w programie dla struktury idealnej wyniosła 22,4% dla TiO2/CuO oraz 13,7% dla TiO2/Cu2O. Następnie w oparciu o przeprowadzone symulacje oraz doniesienia literaturowe, określono parametry technologiczne procesu, które pozwoliły na wytworzenie testowych ogniw, z wykorzystaniem metody reaktywnego stałoprądowego rozpylania magnetronowego, przy pomocy aparatury PVD firmy PREVAC. Jednak pierwsze prototypy nie wykazywały efektu fotowoltaicznego ze względu na niewłaściwe parametry materiałowe warstw. Dlatego kolejnym etapem pracy były szczegółowe badania pojedynczych próbek tlenku tytanu, tlenku miedzi oraz struktur fotowoltaicznych na bazie tych związków. Badania pozwoliły na wyznaczenie parametrów procesowych aparatury, przy których możliwe było otrzymanie funkcjonalnych przyrządów PV. Ogniwo TiO2/CuO wykazało efekt fotowoltaiczny uzyskując maksymalną sprawność konwersji energii na poziomie η = 0,24%.
Review of the development of copper oxides with titanium dioxide thin-film solar cells
(2020) Sawicka-Chudy, Paulina; Sibiński, Maciej; Rybak-Wilusz, Elżbieta; Cholewa, Marian; Wisz, Grzegorz; Yavorskyi, Rostyslav
Copper oxide-titanium dioxide (TiO2) p–n junctions are promising materials for photovoltaic devices and may reduce production costs due to their low cost and inexpensive production methods compared with silicon solar cells. The present review compares solar cells made with copper oxides combined with TiO2–TiO2/Cu2O and TiO2/CuO heterojunctions, and “cascade heterojunction systems.” First, we describe the main properties of titanium (iv) dioxide (TiO2), cuprous oxide (Cu2O), and cupric oxide (CuO), and their potential applications. Next, we explain the concept of copper oxide and TiO2 heterojunctions. We summarize and present the photovoltaic characteristics (efficiency, fill factor, circuit current density, and open circuit voltage), thickness, preparation method, and electrode type for solar cells comprising copper oxide and TiO2. The efficiency of the solar cells ranged from 0.0005% to 1.62%. The thickness of the TiO2 and cupric oxide layers ranged from 0.06 to 16 µm, and from 0.18 to 1.5 µm, respectively, depending on the fabrication method. Additionally, we review and discuss the available combinations of copper oxide with other materials (Cu2O with ZnO, CuO with ZnO, and CuO with Si), as well as the effect of the thickness of the copper (i) oxide and copper (ii) oxide on the solar cell performance. Finally, we present aspects to improve the conversion efficiency of heterojunction solar cells with copper oxides combined with TiO2. This review will be useful for the construction and further development of thin-film solar cells.