haku: @keyword photovoltaics / yhteensä: 9
hakutulos-lista
viite: 8 / 9
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Rauhala, Taina
Työn nimi:The delamination of transparent conducting oxide thin films - The effect of underlayer materials
Läpinäkyvien johtavien oksidikalvojen korroosio - Aluskerrosmateriaalien vaikutus ohutkalvon irtoamiseen substraatista
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2013
Sivut:x + 95 + [12]      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Kemian laitos
Oppiaine:Fysikaalinen kemia   (Kem-31)
Valvoja:Kontturi, Kyösti
Ohjaaja:Tammela, Simo
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen 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

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1916   | Arkisto
Avainsanat:transparent conducting oxide
thin film
electrochemical corrosion
photovoltaics
läpinäkyvä johtava oksidi
ohutkalvo
sähkökemiallinen korroosio
aurinkosähkö
Tiivistelmä (fin): Tässä työssä tutkittiin tinaoksidipohjaisten (SnO2:F) läpinäkyvien johtavien ohutkalvojen ikääntymistä ja sen seurauksena tapahtuvaa irtoamista kasvualustasta.
Läpinäkyviä oksideja käytetään muun muassa ohutkalvoaurinkokennoissa, joissa korroosionkestävyyttä pyritään parantamaan lisäämällä pinnoitteen ja lasisubstraatin viiliin aluskerros.
Sen tehtävänä on estää lasin sisältämien natriumionien diffundoituminen johtavan ohutkalvon sisään.

Työn tavoite oli tutkia eri aluskerrosvaihtoehtoja ja samalla ottaa käyttöön laadunvalvontatesti myöhempää tarkkailua varten.
Materiaalien vaikutuksia korroosionkestävyyteen tutkittiin nopeutetulla sähkökemiallisella testillä, jossa näytteet altistettiin korkealle lämpötilalle, jännitteelle ja kosteudelle (190 °C, 100 V ja 75 - 95 % suhteellinen kosteus) sekä samalla tarkkailtiin näytteen läpiä siirtyvää varausmäärää.
Suurin mahdollinen pinnoitteen sietämä varaustiheys kuvaa lasista siirtyvän natriumin määrää ja sen perusteella voitiin arvioida ohutkalvojen suoriutumista myös aurinkokennon olosuhteissa.

Päätutkimuskohteina olivat piioksidipohjaiset piioksikarbidi- ja piioksinitridikalvot, joiden lisäksi tutkittiin myös alumiinioksidia ja näytteitä kokonaan ilman aluskerrosta.
Testin tuloksena havaittiin, että kaupallisiin sovelluksiin sopivin vaihtoehto ovat piioksikarbidikalvot, joiden piipitoisuus on korkea.
Ne kestivät maksimissaan noin 3.0 mC cm-2 varaustiheyden siirtämisen lasisubstraatista, kun taas piioksinitridikalvot kestivät vain noin 1.6 mC cm-2 varaustiheyksiä koostumuksesta riippumatta.
Paljon piitä sisältävissä kalvoissa on kuitenkin nähtävissä aurinkokennojen kannalta haitallinen kellertävä väri, mikä rajoittaa niiden käyttöä.

Joidenkin aluskerrosten havaittiin jopa nopeuttavan oksidikalvon irtoamista kasvualustastaan verrattuna tilanteeseen ilman välikerrosta.
Tähän johtavia ikääntymismekanismeja tutkittiin muun muassa neliövastusmittausten, pyyhkäisyelektronimikroskopian, konfokaalimikroskopian ja kontaktikulmamittausten avulla.
Tulosten perusteella pääteltiin, että aluskerros mahdollisesti aiheuttaa natriumin kertymisen oksidikalvon ja aluskerroksen rajapinnalle.
Aluskerroksettomissa näytteissä natrium puolestaan pääsee kulkeutumaan oksidikalvon sisään, missä sen vaikutus adheesioon on luultavasti pienempi.
Lopuksi tutkittiin vielä lasisysteemien ominaisuuksia lämpötiloissa, jolloin saatujen tulosten perusteella voitiin arvioida todellisissa aurinkokennoissa.
Tiivistelmä (eng): In this work, the aging and delamination of tin oxide based (SnO2:F) transparent conducting thin films were studied.
These transparent conductors are utilized in thin film solar cells where the corrosion resistance is promoted through the use of an under layer between the oxide layer and the glass substrate.
The purpose of the under layer is to prevent the diffusion of sodium ions from the glass into the conducting oxide.

The objective of this work was to study different under layer choices and to establish a quality control test for later use.
The effect of the materials was studied in an accelerated test where samples of coated glass were exposed to high temperature, voltage and humidity (190°C, 100 V and 75 - 95 % RH) and the charge density transferred through the sample was monitored.
The maximum charge density the thin film can withstand describes the amount of sodium transferred from the glass substrate into the coating layers.
The value can also be used in the evaluation of the corrosion resistance in a solar module.

The main focus was on silicon oxycarbide and silicon oxynitride under layers, but aluminum oxide and samples without a barrier layer were studied as well As a result, it was observed that silicon oxycarbide films with a high silicon concentration are the most suitable choice for commercial products.
They could withstand a maximal charge density of approximately 3.0 mC cm-2, whereas silicon oxynitride films could endure only 1.6 mC cm-2 regardless of the thin film composition.
However, the silicon rich silicon oxycarbide layers present a yellowish tint undesirable in solar cells.

Some of the under layers were even observed to promote the delamination compared to a situation in which the tin oxide is deposited straight to the glass substrate.
The mechanisms causing this behaviour were studied with sheet resistance measurements, scanning electron microscopy, confocal microscopy and contact angle goniometry.
Based on the results, it was deduced that the under layer might cause the sodium to build up at the interface between the oxide layer and the barrier.
In contrast, when an under layer is not used, the sodium is able to diffuse straight into the oxide layer where it presumably causes less damage to the adhesion.
Finally, the properties of the glass systems at lower temperatures were studied in order to be able to evaluate the aging processes in a real life solar cell.
ED:2013-05-20
INSSI tietueen numero: 46159
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI