haku: @keyword aurinkokennot / yhteensä: 6
viite: 4 / 6
Tekijä: | Simpura, Juho Petter |
Työn nimi: | Enhancing Production Efficiency of Czochralski-grown Single-Crystalline Silicon Ingots for Solar Power Applications |
Aurinkokennokäyttöön tarkoitettujen Czochralski kasvatettujen erilliskiteisten piikiteiden kasvattamisen tehostaminen | |
Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
Julkaisuvuosi: | 2007 |
Sivut: | 100 Kieli: eng |
Koulu/Laitos/Osasto: | Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto |
Oppiaine: | Materiaalifysiikka (Tfy-44) |
Valvoja: | Hautojärvi, Pekka |
Ohjaaja: | Anttila, Olli |
OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
Sijainti: | P1 Ark TF80 | Arkisto |
Avainsanat: | silicon solar cells Czochralski-method production management pii aurinkokennot Czochralski-menetelmä tuotannonhallinta |
Tiivistelmä (fin): | Tämän työn tavoitteena oli löytää ja kehittää erilaisia menetelmiä aurinkokennokäyttöön tarkoitettujen yksikiteisten piikiteiden tuotannollisen Czochralski-kasvatuksen tehostamiseksi. Tätä silmälläpitäen työssä tarkasteltiin sekä fysikaalista kasvuprosessia, kasvatukseen liittyviä tuotantotoimenpiteitä että tuotannon johtamista ja hallintaa. Työn taustana olivat aurinkokennokäytön asettamat vaatimukset piikiteille. Näistä tärkein on varauksenkuljettajien elinajan pitäminen mahdollisimman pitkänä. Tämä tarkoittaa kiteille varsin korkeaa puhtautta ja vähäistä kidevirheiden määrää. Muilta osin vaatimukset piin laadulle ovat tietyin varauksin hieman väljempiä kuin puolijohdekomponenteiksi myytävän piin tapauksessa. Työssä keskityttiin parantamaan kasvuprosessia sen sulatus-, jäähdytys- ja vetovaiheiden osalta. Sulatusvaihetta kehitettiin tekemällä kideuuneilla joukko sulatuskokeita. Kokeissa pyrittiin suuren tehon ohella minimoimaan siirtymäajat liikuttaessa lämpötilasta toiseen vaarantamatta kuitenkaan kiteen laatua. Jäähdytysvaihetta varten kehitettiin joukko lähinnä radiatiiviseen ja konvektiiviseen lämmönsiirtoon perustuvia menetelmiä, joista osaa testattiin sovelletusti. Vetovaihetta kehitettiin suunnittelemalla ja läpikäymällä sarja kokeita, joissa tasaisesti nostettiin kiteen vetonopeutta. Kiteiden laatu tarkistettiin jokaisen kokeen jälkeen. Kaiken kaikkiaan työssä esitellyillä keinoilla saavutettiin yhteenlaskettuna n. 17 % prosentin kapasiteetin nosto pelkästään kasvuprosessia kehittämällä. Työssä esitetään myös joukko keinoja tämän kapasiteetin kasvattamiseksi entisestään. Kuten kasvuprosessinkin kehityksessä, tuotannon toimenpiteiden ja hallinnan kehittämisessä keskityttiin myös lähinnä kapasiteettia nostaviin toimenpiteisiin. Näiden kehittäminen perustui lähinnä havainnointiin ja haastatteluihin tuotannossa. Kehitystyön apuna käytettiin myös 3,5 kuukauden mittaista tuotannon seurantaa, jossa kerättiin aikasarjoja uunien valmistelu- ja sykliajoista. Tätä tietoa analysoitiin tilastollisesti erilaisten tuotannollisten muuttujien valossa. Tärkeimmiksi kehityskohteiksi valittiin näiden tietojen perusteella uunien panostaminen ja niiden valmistelussa esiintyvän variaation vähentäminen. Panostamisen nopeuttamiseksi esitettiin uunin ulkopuolella tapahtuvaan esipanostukseen perustuva ajatus. Tämän lisäksi tuotannonhallinnassa käytettyyn ohjausjärjestelmään ehdotettiin ennustettavuutta parantavia parannuksia. Näiden toimien vaikutukseksi arvioitiin parantuneen käyttöasteen ohella n. 2 % kapasiteetin nousu. Työn ohessa havaittiin tuotannon tiedonhallinnan edellyttävän huomattavaa kehitystä. Suurimpia tarpeita ovat tuotannon tehokas, tietoon perustuva suunnittelu ja aikataulutus sekä tarkkojen kasvatustietojen kattava kerääminen siten, että työn kulku pysyy jouhevana. Tärkeä tavoite oli myös saada kerätty informaatio kaikkien sitä tarvitsevien käyttäjien saataville. Työssä esitellään näkemys siitä, kuinka tätä järjestelmää pitäisi kehittää ja mitä se alustavasti edellyttäisi. Näiden toimenpiteiden vaikutusta ei työssä arvioitu suoraan, mutta niiden pitäisi vaikuttaa myönteisesti erityisesti käyttöasteeseen. |
ED: | 2007-10-15 |
INSSI tietueen numero: 34702
+ lisää koriin
INSSI