alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2024.10.072-089alternative-2525Research ArticleI. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. 1. Солнечная энергетика. 1-3-0-0 Солнечные электростанции. 1-3-1-0 Кремниевые солнечные электростанцииI. RENEWABLE ENERGY. 1. Solar energy. 1-3-0-0 Solar-hydrogen energy. 1-3-1-0 Silicone solar thermal electric plantsПолучение тонкослойных сплавов кремния и их применение в солнечной энергетикеРroduction of thin-layer silicon alloys and their application in solar energyНаджафовБ. А.NajafovB. A.

Наджафов Бахтияр Агагулу оглы, Лаборатория радиационнойфизики полупроводников, доктор физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Аз 1143, г. Баку, ул. Б. Вагабзаде, 9

Najafov Bakhtiyar Aqakulu oqli, Laboratory of Radiation Physics ofSemiconductors, Doctor of Physical Sciences, Chief Researcher

Az 1143, Baku, st. B. Vahabzade, 9

bnajafov@inbox.ruНасировШ. Н.NasirovSh. N.

Насиров Шукур Нариман оглы, канд. тех. наук, доц., зав. кафедрой «Технология производства энергии» 

Аз 1010, г. Баку, пр. Азадлыг, 16/21

Nasirov Shukur Nariman oqli, Ph.D. in Engineering, Assoc. Prof.,Head of the Department of Energy Production Technology

Az 1010, Baku, Azadlig Ave., 16/2

 

sh.nasirov62@inbox.ruНасировШ. Н.NasirovSh. N.

Насиров Шамси Нариман оглы, канд. тех. наук, доц., кафедры Автоматика, Телекоммуникация и энергетика

Аз 0102, .  г. Хырдалан, ул. Гасана Алиева

Nasirov Shamsi Nariman oqli, Ph. D. those. Sciences, Associate Professor, Department of Automation, Telecommunications and Energy

Az 0102, Khirdalan, st. Hasan Aliyev, 120

 

shamsi_68@mail.ruВердиевН. М.VerdiyevN. M.

Вердиев Ниджат Музакир оглы, докторант, ОАО «АзерЭнержи» Северная ЕС, машинист-КУ

Аз 1010, г. Баку, пр. Азадлыг, 16/21

Verdiyev Nijat Muzakir oqli, PhD student, AzerEnerji OJSC Northern CCPP, machinist-HRSG 

Az 1010, Baku, Azadlig Ave., 16/2

nicat.verdiyev.2020@gmail.comИнститут Радиационных Проблем Министерства Науки и ОбразованияАзербайджанInstitute of Radiation Problems of the Ministry of Science and EducationAzerbaijanАзербайджанский Государственный Университет Нефти и ПромышленностиАзербайджанAzerbaijan State Oil and Industry UniversityAzerbaijanБакинский Инженерный УниверситетАзербайджанBaku Engineering UniversityAzerbaijan2024230120250107289Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20252025Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2525

В работе исследованы различные параметры пленок аморфного и нанокристаллического сплава кремния – углерода (а-нк-Si1-xCx:H (x = 0-1)), легированного фосфором (PH3) и бором (B2H6). Изучены свойства этих пленок, полученных на различных подложках из кварца, стекла и кремния с покрытием Fe, Al, Pd, Ni, Ti, Ag. С помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изучена морфология полученных нанотрубок. Также изучены структурные свойства пленок с помощью инфракрасной спектроскопии и дифракции рентгенлучей. Созданы каскадные солнечные элементы площадью S = 1,0 см2 и обладающие коэффициентом полезного действия 14,09%.

The paper studies various parameters of films of amorphous and nanocrystalline silicon-carbon alloy (a-nc-Si1-xCx:H (x = 0-1)) doped with phosphorus (PH3) and boron (B2H6). The properties of these films obtained on various substrates of quartz, glass and silicon with a coating of Fe, Al, Pd, Ni, Ti, Ag, are studied. The morphology of the obtained nanotubes is studied using transmission electron microscopy (TEM). The structural properties of the films were also studied using infrared spectroscopy and X-ray diffraction. Cascade solar cells with an area of S = 1,0 cm2 and an efficiency of 14,09% were created.

тонкие пленкинанотрубкааморфный сплав кремниянанокристаллический сплав кремниясолнечные элементыэффективностьоптические свойстваthin filmsnanotubeamorphous silicon alloynanocrystalline silicon alloysolar cellsefficiencyoptical propertiesReferences. Афанасьев В. П., Гудовских А. С., Неведомский В. Н. и др. Влияние термообработки на структуру и свойства пленок а-Si:H, полученных методом циклического осаждения // ФТП, 2002, т. 36, с. 238-243.. Afanasyev V. P., Gudovskikh A. S., Nevedomsky V. N., et al. Effect of heat treatment on the structure and properties of a-Si:H films obtained by cyclic deposition // FTP, 2002, v. 36, pp. 238-243.. Голикова О. А., Казанин М. М., Кудоярова В. Х. Эффект Стаэблера-Вронского в зависимости от положения уровня Ферми и легированного аморфного гидрированного кремния // ФТП, 1998, т. 32, с. 484-489.. Golikova O. A., Kazanin M. M., Kudoyarova V. Kh. Staebler-Wronski effect depending on the position of the Fermi level and doped amorphous hydrogenated silicon // FTP, 1998, v. 32, pp. 484-489.. Мездрагина М. М., Абрамов А. В., Мосина Г. М. и др. Влияние отжига в атмосфере атомарного водорода на свойства пленок аморфного гидрированного кремния и параметры p-i-n структур на их основе // ФТП, 1998, т. 32, № 5, с. 620-637.. Mezdragina M. M., Abramov A. V., Mosina G. M., et al. Effect of annealing in an atomic hydrogen atmosphere on the properties of amorphous hydrogenated silicon films and the parameters of p-i-n structures based on them // FTP, 1998, v. 32, no. 5, pp. 620-637.. Голикова О. А., Бабаходжаев У. С. Кристаллизация пленок аморфного гидрированного кремния, осажденных при различных условиях // ФТП, 2002, т. 36, с. 1259-1262.. Golikova O. A., Babakhodjaev U. S. Crystallization of amorphous hydrogenated silicon films deposited under different conditions // FTP, 2002, v. 36, pp. 1259-1262.. Bonifoulen A., Edely M., Kassiba A. Структура и оптические характеристики нанокристаллического карбида кремния // Physics B. 2011, v. 406, № 3, с. 4500-4504.. Bonifoulen A., Edely M., Kassiba A. Structure and optical characteristics of nanocrystalline silicon carbide // Physics B. 2011, v. 406, no. 3, pp. 4500-4504.. Najafov B. A., Figarov V. R. Hydrogen content evaluation in hydrogenated nano crystalline silicon and its amorphous with germanium and carbon // Int. Jour. of Hydrogen Energy. 2010, v. 35, p. 4361-4367.. Najafov B. A., Figarov V. R. Hydrogen content evaluation in hydrogenated nano crystalline silicon and its amorphous with germanium and carbon // Int. Jour. of Hydrogen Energy. 2010, v. 35, p. 4361-4367.. Синельников Б. М., Тарала В. А., Митченко И. С. Исследование влияния температуры синтеза на микроструктуру тонких пленок карбида кремния, синтезированных из паров триметилхлорсилана // Перспектива материала, Спец. вып., Нов. материалы и технологии, 2007, т. 2, с. 547-550.. Sinelnikov B. M., Tarala V. A., Mitchenko I. S. Study of the effect of synthesis temperature on the microstructure of thin silicon carbide films synthesized from trimethylchlorosilane vapors // Perspektiva materiala, Special issue, Nov. materials and technologies, 2007, v. 2, pp. 547-550.. Kimura F., Asaka K., Nakahara H., Kakai F., Saito Y. J. Изученный с помощью просвечивающей электронной микроскопии перенос вещества и электричества в углеродной нанотрубке, содержащей наностержень Cu // Nanosci. and Nanotechnol. 2010, № 6, р. 3907-3909.. Kimura F., Asaka K., Nakahara H., Kakai F., Saito Y. J.Transmission electron microscopy study of mass and electricity transport in a carbon nanotube containing a Cu nanorod // Nanosci. and Nanotechnol. 2010, No. 6, pp. 3907-3909.. Zhihus H., Xianba Z., Hogwei D., Cai Y., Shibin C. at al. Гидрогенизированный нанокристаллический кремний р-типа в солнечных элементах на аморфном кремнии // J. Nоn-Cryst. Solids, 2006, № 9-20, 352, р. 1900-1903.. Zhihus H., Xianba Z., Hogwei D., Cai Y., Shibin C. at al. Hydrogenated p-type nanocrystalline silicon in solar cells on amorphous silicon // J. Non-Cryst. Solids, 2006, No. 9-20, 352, pp. 1900-1903.. Tune D. D., Flavel B. S., Krupke R., Shopter J. G. Солнечные элементы на основе углеродных нанотрубок (УН) с Si // Carbon nanotube – silicon solar cells. Adv. Energy Mater. 2012, № 9, р. 1043-1055.. Tune D. D., Flavel B. S., Krupke R., Shopter J. G. Solar cells based on carbon nanotubes (CN) with Si // Carbon nanotube – silicon solar cells. Adv. Energy Mater. 2012, No. 9, pp. 1043-1055.. Бузановский В. А. Обзор. Газовые сенсоры на основе углеродных нанотрубок // Справочник инженера, 2012, № 2, с. 2-30.. Buzanovsky V. A. Review. Gas sensors based on carbon nanotubes // Engineer’s Handbook, 2012, No. 2, pp. 2-30.. Наджафов Б. А. Получение различных типов нанотрубок (ОУН, ДУН, МУН) и влияние температур подложки нанокристаллического кремния-углерода, осажденных реактивным магнетронным распылением / «Актуальные проблемы физики» VI республиканская конференция. Опто-, наноэлектроника, конденсированная среда и физика высоких энергий. БГУ, 14-15 декабря 2012 год, г. Баку.. Najafov B. A. Obtaining various types of nanotubes (OUN, DUN, MUN) and the effect of substrate temperatures of nanocrystalline silicon-carbon deposited by reactive magnetron sputtering / «Actual Problems of Physics» VI Republican Conference. Opto, Nanoelectronics, Condensed Matter and High Energy Physics. BSU, December 14-15, 2012, Baku.. Najafov B. A., Isakov G. I. Optical and electrical properties of amorphous а-Si1-xCx:H. // Неорганические материалы (İnorqanik Materials), 2010, № 6, v. 46, p. 624-630.. Najafov B. A., Isakov G. I. Optical and electrical properties of amorphous а-Si1-xCx:H. // Inorganic Materials (İnorqanik Materials), 2010, No. 6, v. 46, p. 624-630.. Наджафов Б. А., Дадашова В. В. Оптоэлектронные свойства тонких пленок гидрогенизированного аморфного кремния – углерода и нанокристаллического кремния // Укр. физ. журнал. – 2013. – Т.58, №10, с. 369-974.. Nadzhafov B. A., Dadashova V. V. Optoelectronic properties of thin films of hydrogenated amorphous silicon - carbon and nanocrystalline silicon // Ukr. physical journal. - 2013. - V. 58, No. 10, pp. 369-974.. Peng Yingcai, Jiang Zirang, Wang Fend, Ma Lei, Lai Jianzhang. Изучение и перспективы наноструктурированных солнечных элементов // Mikronanoelec. Tecnal. 2011, v. 48. № 8, с. 481 -488.. Peng Yingcai, Jiang Zirang, Wang Fend, Ma Lei, Lai Jianzhang. Study and prospects of nanostructured solar cells // Mikronanoelec. Tecnal.2011, v. 48. No. 8, pp. 481-488.. Мездрагина М. М., Голикова О. А., Казанин М. М., Кудоярова В. Х. // Неорганические материалы. 1991, т. 27, № 4, с. 816-819.. Mezdragina M. M., Golikova O. A., Kazanin M. M., Kudoyarova V. Kh. // Inorganic materials. 1991, v. 27, No. 4, pp. 816-819.. Наджафов Б. А. Получения аморфного гидрогенизированного карбида кремния а-Si1-xCx:H (x = 0-1) для фотоэлектрических преобразователей // ISAEE Solar Energy, 2007, № 11, (33), с. 177-179.. Nadzhafov B. A. Obtaining amorphous hydrogenated silicon carbide a-Si1-xCx:H (x = 0-1) for photovoltaic converters // ISAEE Solar Energy, 2007, No. 11, (33), pp. 177-179.. Наджафов Б. А. Фоточувствительные эффекты в аморфных пленках а-Si0.80Ge0.20:Hx // ISAEE Solar Energy, 2005, № 3, (33), рр. 59-63.. Najafov B. A. Photosensitive effects in amorphous a-Si0.80Ge0.20:Hx films // ISAEE Solar Energy, 2005, No. 3, (33), pp. 59-63.. Najafov B. A., Isakov G. I. Properties of amorphous а-Si1-xGex:H (x = 0-1) films // Inorganic Materials, 2009, vol. 45, № 7, рр. 713-718.. Najafov B. A., Isakov G. I. Properties of amorphous a-Si1-xGex:H (x = 0-1) films // Inorganic Materials, 2009, vol. 45, No. 7, pp. 713-718.. Dutta R., Banerjee P. K. Optical and electrical properties of hydrogenated amorphous silicon carbide // Phys. Stat. Sol. (b). 1982, v. 113, pр. 277-284.. Dutta R., Banerjee P. K. Optical and electrical properties of hydrogenated amorphous silicon carbide // Phys. Stat. Sol. (b). 1982, v. 113, pp. 277-284.. Наджафов Б. А., Исаков Г. И. Оптические свойства аморфных пленок твердого раствора а-Si1-xGex:H с различной концентрацией водорода // ЖПС. 2005, v. 72, № 3, с. 371-376.. Najafov B. A., Isakov G. I. Optical properties of amorphous films of the solid solution a-Si1-xGex:H with different hydrogen concentrations // ZhPS. 2005, v. 72, No. 3, pp. 371-376.. Меден А., Шо M. Физика применения аморфных полупроводников: Мир, Москва, 1991.. Meden A., Sho M. Physics of application of amorphous semiconductors: Mir, Moscow, 1991.. Najafov B. A. and Fiqarov V. R. // Jnt. J. Sustain, Ener. 2007, 26, № 4, рр. 7.. Najafov B. A. and Fiqarov V. R. // Jnt. J. Sustain, Ener. 2007, 26, No. 4, pp. 7.. Наджафов Б. А., Насиров Ш. Н., Нейметов С. Р. Общая характеристика аморфных сплавов кремния. Гидрогенизация, кристаллизация и полимеризация // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2024 (7), с. 21-40.. Najafov B. A., Nasirov Sh. N., Neimetov S. R. General characteristics of amorphous silicon alloys. Hydrogenation, crystallization and polymerization // Alternative energy and ecology (ISJAEE). 2024 (7), pp. 21-40.. Наджафов Б. А., Насиров Ш. Н., Насиров Ш. Н. Оптические свойства тонких пленок а-Si1-xGex:H (x = 0-1) для электронных приборов // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024 (8), с. 18-29.. Nadzhafov B. A., Nasirov Sh. N., Nasirov Sh. N. Optical properties of thin films of a-Si1-xGex:H (x = 0-1) for electronic devices // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). - 2024 (8), pp. 18-29.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.