Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

ВЫСОКОЧИСТЫЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ КАК БАЗОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Немчинова Н.В. Бельский С.С. Красин Б.А.
По результатам исследований органическое топливо к 2020 г. может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Остальная же часть энергопотребности может быть удовлетворена за счет возобновляемых источников.[1]

Среди путей решения экологических проблем, связанных с истощением запасов органического топлива, важное место занимает направление, базирующееся на прямом преобразовании солнечной энергии в электрическую при помощи солнечных батарей. Такой путь решения энергетической проблемы весьма привлекателен его экологической чистотой, использованием практически неиссякаемого источника энергии, отсутствием длительных циклов нагрева и вращающихся механизмов.

Во многих странах активно ведутся работы по развитию производства преобразователей солнечной энергии на основе кремния «солнечного» качества как материала, благоприятного для получения фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) по своим физико-химическим свойствам и высокому уровню современной технологии его производства. Однако развитие данного направления сдерживается высокой себестоимостью получаемой трихлорсилановым способом единицы мощности по сравнению с традиционными источниками энергии.

Нами ведутся разработка технологии получения кремния для ФЭП карботермическим восстановлением высокочистого кварцсодержащего сырья в руднотермических печах с последующим рафинированием в ковше и выращиванием мультикремния по методу Стогбаргера (направленная кристаллизация) с одновременной очисткой от ряда примесей и получением оптимальных электрофизических параметров образцов.

С целью исследования связи структуры мультикристаллического кремния с его электрофизическими свойствами были проведены эксперименты на материале, полученном на ЗАО "Кремний" (г. Шелехов Иркутской обл.). В качестве рудного сырья использовались кварцит Черемшанского месторождения, восстановителем служит смесь углеродистых материалов - древесный уголь, нефтекокс, каменный уголь и древесная щепа. Рафинирование в ковше осуществлялось продувкой воздухом.

Направленную кристаллизацию (одно-, двух- и в ряде случаев трехкратную) осуществляли в тепловом узле с вертикальной компановкой в вакууме в тигле из стеклоуглерода. Структуру кремния изучали при продольной и поперечной к межзеренным границам распиловке слитков. Исследование электрофизических свойств (тип проводимости, удельное сопротивление, концентрация и подвижность неосновных носителей заряда) проводили сканирующим образом по всей поверхности кристаллов.

При исследованиях показателей электрофизических свойств вдоль и поперек межзеренных границ зарегистрированы отклонения удельного сопротивления, подвижности и концентрации неосновных носителей заряда.

Результаты исследований свидетельствуют о высокой чувствительности структуры кристалла от примесной чистоты металлургического кремния, характеристик теплового поля и скорости роста мультикремния.


[1] Работа выполнена в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2008 гг.)


Библиографическая ссылка

Немчинова Н.В., Бельский С.С., Красин Б.А. ВЫСОКОЧИСТЫЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ КАК БАЗОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 4. – С. 61-62;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=10235 (дата обращения: 01.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674