Документ описывает исследования и методы получения солнечных элементов на основе полупроводниковых оксидов, таких как Cu2O и ZnO. Основное внимание уделяется различным технологиям создания пленок Cu2O, включая взрывное вакуумное распыление, химический метод и термическое оксидирование. Также представлены результаты экспертиз структурных и оптических характеристик этих пленок.

1. 1
Группа по технологии новых и возобновляемых
источников энергии
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Научное направление
Исследование возможностей создания солнечных
наноструктурных элементов на основе полупроводниковых
оксидных пленок
Актуальность
Как альтернатива кремниевым солнечным элементам, весьма
перспективными являются солнечные элементы на основе
полупроводниковых оксидных соединений. Интерес к таким
солнечным элементам обусловлен низкой себестоимостью исходных
материалов и технологических процессов и большим сроком
эксплуатации. Наиболее перспективными представляются солнечные
элементы на основе гетеропереходов Cu2
O - ZnO.

2. 2
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Получение пленок Cu2
O
Разработанные методы получения пленок Cu2
O
Разработаны три разные технологические методы получения пленок Cu2
O:
• метод взрывного вакуумного распыления
Установка для взрывного вакуумного
распыления
Batcher of CuO
particles
Vibrator
Substrate
heater
CuO
particles
Molybdenum boat
Substrate
Схема взрывного вакуумного распыления

3. 3
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
• химический метод
• метод термического оксидирования пленок меди
Результаты
Получение пленок Cu2
O
Двухзонная вакуумная печь для оксидирования
пленок меди

4. 4
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок Cu2
O
Исследование пленок Cu2O, полученных методом взрывного
вакуумного распыления
a) b)
Морфология
поверхности пленок
Cu2
O (увеличение 500
раз)
a) b)
Рентгенограмм
ы пленок Cu2
O,
полученных при
разных условиях
Резюме: метод позволяет получать наноструктурные однофазные пленоки Cu2
O

5. 5
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок Cu2
O
Исследование структурных и оптических характеристик пленок
Cu2O, полученных химическим методом
Рентгенограмма пленок Cu2O Спектр пропускания пленок Cu2O

6. 6
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Исследование пленок Cu2O полученных методом термического
оксидирования пленок меди
Результаты
Исследование пленок Cu2
O
Морфология поверхности пленок Cu2
O
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20 30 40 50 60 70 80
2θ (deg)
Intensity(a.u.)
Cu2O
(111)
Cu2O
(200)
Cu2O
(311)Cu2O
(220)
Cu2O
(222)
a
0
200
400
600
800
1000
1200
20 30 40 50 60 70 80
2θ (deg)
Intensity(a.u.)
Cu2O
(111)
Cu2O
(200)
Cu2O
(220)
Cu2O
(311)
Cu2O
(110) Cu2O
(222)
b
Рентгенограммы пленок Cu2
O,
полученных при разных условиях

7. 7
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Исследование пленок Cu2O, полученных методом термического
оксидирования пленок меди
Результаты
Исследование пленок Cu2
O
Спектр пропускания пленок Cu2O
разной толщины (d1=4.645 µm,
d2=2.645 µm).
Спектральная зависимость
коэффициента поглощения Cu2
O

8. 8
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок Cu2
O
Исследование пленок Cu2O, полученных методом термического
оксидирования пленок меди
3.82eV
2.62eV
2.33eV
1.96eV ~2.10eV
BC
BV
Спектр фотолюминесценции пленок Cu2
O

9. 9
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Получение пленок ZnO
Разработана технология получения пленок ZnO золь-гель
методом

10. 10
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Исследование пленок ZnO, полученных золь-гель методом
Результаты
Исследование пленок ZnO
а б
в г
Рентгеновские дифрактограммы пленок ZnO, легированных Al

11. 11
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок ZnO
Спектры пропускания пленок ZnO Спектральная зависимость
коэффициента поглощения ZnO
Исследование пленок ZnO, полученных золь-гель методом

12. 12
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок ZnO
Исследование пленок ZnO, полученных золь-гель методом
Спектр фотолюминесценции пленок ZnO Рамановский спектр пленок ZnO

13. 13
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Результаты
Исследование пленок ZnO
Исследование пленок ZnO, полученных золь-гель методом
Морфология
поверхности и
скола пленок
Sapphire Sapphire
TEM рисунки

14. 14
Результаты
Исследование пленок ZnO
Исследование пленок ZnO, полученных золь-гель методом
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
Фотография поверхности, полученная Атомно-силовым микроскопом

15. 15
 Hanyang University, Department of Materials Science
& Enginerring, Korea
 Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille,
France
 Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН,
Санкт Петербург. Лаборатория инфракрасной
оптоэлектроники (профессор Ю.П. Яковлев).
Международное сотрудничество
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии

16. 16
 Синтез композитных керамических материалов
 Исследование оптических и рентгеноструктурных характеристик
полупроводниковых и диэлектрических материалов
 Изготовление по требованию заказчика пленок оксидных соединеный
Cu2O, ZnO, TiO2 на полупроводниковых и диэлектрических
подложках
 Нанесение диэлектрических слоев и контактных площадок заданной
топологии на основе тугоплавких и легкоплавких маталлов
методом термического, магнетронного и электронно-лучевого
испарения.
 По рисунку заказчика нанесение люминофорных покрытий с
долговременным полесвечением (до 10-12 часов) на разлачные
металлические и диэлектрические основы
Предоставляемые услуги
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии

17. 17
Публикации группы за 2011-2012г.г.
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
1. Э . Р . Аракелова , А . М . Хачатрян , К . Э . Авджян , Н . С . Арамян , В . А . Геворкян , С . Г . Григорян , Г . Н . Мирзоян .
Осаждение высокоомных, ориентированных плёнок ZnO при низких температурах методом ДС-магнетронного осаждения
на стеклянных, Si и PEDOT-PSS, PEDOT-PSS(ПВС) подложках. // Изв.НАН Армении, Физика 2011 т.46, №6, ст.
451-460.
2. Vladimir Gevorgyan, Anna Reymers, Manuk Nersesyan, Serge Nitsche, Suzanne Giorgio, Artak Karapetyan, Wladimir Marine.
Characterization of cuprous oxide thin films fabricated by thermal oxidation of copper layer. //Сборник научных статей: Пятая
Годичная научная конференция РА(С)У, Изд. РАУ: Ереван, ст. 45-55, 2011.
3. V A Gevorkyan, A E Reymers, M N Nersesyan and M A Arzakantsyan. Characterization of Cu2O thin films prepared by evaporation
of CuO powder. // Journal of Physics:Conference Series 350 (2012) 012027.
4. Vladimir Gevorgyan, Anna Reymers, Manuk Nersesyan, Serge Nitsche, Suzanne Giorgio, Artak Karapetyan, Wladimir Marine.
Properties of nano-structured cuprous oxide thin films fabricated by thermal oxidation of copper layer. // Proc. of SPIE Vol. 8414
(2011) 841406.
5. V A Gevorkyan, A E Reymers, M N Nersesyan and M A Arzakantsyan. Characterization of Cu2O thin films prepared by evaporation
of CuO powder. // Journal of Physics:Conference Series 350 (2012) 012027.
6. А. Е. Реймерс. Исследование влияния термического отжига на свойства пленок оксида цинка, полученных золь-гель
методом. // Шестая годичная научная конференция РАУ. Сборник научных статей, ст 205-211, 2012.
7. Большухин В.А., Геворкян В.А., Казарян М.А., Погосян М.А., Мхитарян Р.Г., Минасян С.Г. и др. Влагозащищенные
люминафорные элементы различной конструкции. // Сборник трудов симпозиума «Лазеры на парах металлов» (ЛПМ-2012),
Лоо, 24-28 сентября 2012 г. Ростов на-Дону 2012.
8. Геворкян В.А., Реймерс А.Е., Алексанян А.Ю., Казарян М.А., Морозова Е.А., Сачков В.И. Исследование
фотолюминесцентных и структурных характеристик пленрк ZnO:Al, полученных золь гнль методом. // Сборник трудов
симпозиума «Лазеры на парах металлов» (ЛПМ-2012), Лоо, 24-28 сентября 2012 г. Ростов на-Дону 2012.
9. A. Reymers, V. Gevorgyan, A. Ranguis, D. Chaudanson, C. Fauquet, A. Karapetyan, W. Marine. Optical and structural properties of
Al doped ZnO nano-structured films formed by Sol-Gel processing. // The 13th edition of Trends in Nanotechnology International
Conference (TNT2012), Madrid (Spain), September 10-14, 2012.
10. Anna Reymers, Vladimir Gevorgyan, Suzanne Giorgio, Artak Karapetyan, and Wladimir Marine. Photoluminescence properties of
Cu2O nanostructured thin films. // The international conference Laser Physics 2012, Ashtarak, Armenia, October 9-12.
11. K. Lee, J. Ahn, I.-S. Park, Anna Reymers, M. Arzakantsyan, V. Gevorgyan. Characterization of ZnO films deposited by sol-gel
technique. // Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG), December 11-14, Orlando, Florida USA.

18. 18
Публикации группы за 2011-2012г.г.
Группа по технологии новых и возобновляемых источников энергии
12. Патент на изобретение РФ № 2 429 259, Дата публикации заявки: 20.01.2011. Бюл.№26
Название патента: «Способ получения композита полианилина [ПАНИ(НХ)-TiO2]»
Авторы: Рудый Александр Степанович (RU). Мироненко Александр Александрович (RU). Арзуманян
Ашот Манукович (AM), Беглоян Эдвард Арташесович (AM), Геворкян Владимир Арамович (AM),
Григорян Степан Григорьевич (AM)