Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях кремниевых фотоэлектрических модулей

На правах рукописи

Юрченко Алексей Васильевич НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ В ПРОИЗВОДСТВЕ И ИСПЫТАНИЯХ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ Специальность 05.11.13. – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Томск - 2009

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный консультант: доктор технических наук, профессор ТПУ, г. Томск, Гольдштейн Александр Ефремович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Тюльков Геннадий Иванович, доктор технических наук, профессор Поллер Борис Викторович, доктор технических наук, профессор Осипов Юрий Мирзоевич

Ведущая организация: ОАО «НПП Квант», г. Москва

Защита состоится 27 октября 2009 г. в 15:00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.269.09 при Томском поли техническом университете по адресу: Россия, 634028, г. Томск, пр. Ленина, д.2, 10 корп. ауд. 213.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета по адресу: г. Томск, ул. Белинского, 53.

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.269.09 кандидат технических наук, доцент Б.Б. Винокуров АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ Актуальность представленной тематики обусловлена высокими темпами развития солнечной энергетики и расширением географии использования фотоэлектрических систем (ФЭС). Изменение рыночных цен на энергию с учетом возмещения скрытых издержек, связанных с ее производством и ис пользованием, станет одной из крупнейших проблем ближайших десятиле тий. Это объясняет повышенный спрос на системы неразрушающего техно логического и эксплуатационного контроля в производстве кремниевых фо тоэлектрических преобразователей, моделей и систем. В министерстве энер гетики США предсказывают, что уже в 2015 г. электроэнергия, производимая ФЭС, станет дешевле, чем электроэнергия, полученная из невозобновляемых источников, и главное – цена на нее не будет расти. Бурное развитие произ водства подобных систем обуславливает необходимость развития неразру шающего контроля на всех стадиях производства и эксплуатации ФЭС.

В системах преобразования энергии ФЭС (солнечных электростанций) в принципе могут быть использованы любые созданные и разрабатываемые в настоящее время типы ФЭП различной структуры на базе разнообразных материалов, однако не все они удовлетворяют комплексу требований к этим системам. Отдельные методы улучшения энергетических и эксплутационных характеристик ФЭП, например за счёт создания сложных структур, плохо совместимы с возможностями организации их массового производства при низкой стоимости и т. д. Наиболее используемым материалом для фотоэлек трических систем преобразования солнечной энергии в настоящее время является кремний. Сейчас возобновляемые источники дороги, но по мере их развития и совершенствования будет неизбежно снижена их себестоимость.

Тенденция развития материалов для солнечной энергетики показывает, что основным материалом для производства ФЭС на ближайшее будущее стано вится структурно-неоднородный кремний (поликристаллический, аморфный и мультикремний). Цикл производства ФЭС начинается с очистки кварци тов, изготовления кремния «солнечного качества», где необходимы методики технологического контроля параметров кремния. В дальнейшем при произ водстве солнечных элементов потребуется проводить контроль электрофизи ческих характеристик пластин кремния и фотоэлектрических преобразовате лей (ФЭП), контроль выходных характеристик ФЭП и фотоэлектрических модулей (ФМ), а также эксплуатационный контроль ФЭС и ФМ.

Модернизация производства кремния в России обуславливает необходи мость создания отечественных приборов технологического и эксплуатацион ного контроля и в частности систем измерения его электрофизических па раметров и изделий солнечной энергетики на его основе. Определяющими характеристиками кремния с точки зрения эффективности ФЭП являются время жизни неосновных носителей заряда и удельное сопротивление. Наи более перспективным неразрушающим способом измерения данных пара метров кремния с точки зрения точности и локальности являются СВЧ методы. Однако для их успешного использования необходимо провести обоснование применения данных методик на структурно-неоднородном ма териале и модернизировать существующие технические решения, позволяю щие достичь требуемой точности, локальности и производительности изме рений.

В связи с тем, что стоимость традиционных источников энергии стреми тельно растет, в настоящее время в регионах без стационарной сети электро питания вместо дизельных электрогенераторов все чаще применяют ФЭС.

Это не только позволяет снизить экологическую нагрузку на экосферу, но и экономически выгодно. При расчете конструкции ФЭС для потребителей недостаточно учитываются климатические особенности региона и аппарат ные факторы, что приводит к погрешности до 40% между прогнозируемой и вырабатываемой мощностью ФЭС.

В связи с расширением географии использования анализ многолетней ра боты ФЭС в реальных условиях и разработка методики прогнозирования ис пользования ФЭС в регионах Сибири и Дальнего Востока являются актуальной научной задачей.

Работа ФЭС зависит от таких факторов, как:

аппаратных, обусловленных конструкцией и технологией изготовле ния СБ, углом размещения по отношению с горизонту;

климатических, обусловленных воздействием различных климатиче ских параметров на выходные энергетические характеристики ФМ.

Для построения адекватной методики прогнозирования необходимо соз дать модель работы ФМ с учетом воздействия доминирующих климатиче ских и аппаратных факторов, а также провести натурные испытания ФЭС и ФМ при одновременном мониторинге параметров атмосферы и характери стик ФМ.

Из разработанных в ОАО «Научно-исследовательском институте полу проводниковых приборов (ОАО «НИИПП»)» методов в основу предлагае мой методологии положены зондовые методы:

а) на стадии отработки технологии материала – электронно-зондовые;

б) на стадии контроля материала с неоднородной структурой СВЧ зондовые на различных длинах волн с воздействием на фотопроводимость;

в) на стадии технологии формирования солнечного элемента со световым зондом с различной длиной волны.

Такая методология с измерением интегрированных параметров по площа ди пластины позволяет наиболее оптимально определить корреляционные зависимости и корректировать технологический процесс изготовления и оп тимизировать условия эксплуатации.

Цель Целью работы является решение научных и практических задач диагно стики качества кремния, ФЭП и разработка систем многопараметрового мо ниторинга работы ФМ в натурных условиях.

Задачи Разработка методов и технических решений по измерению времени жиз 1.

ни неосновных носителей заряда и удельного сопротивления в структур но неоднородном кремнии «солнечного качества» с повышенной производительностью и локальностью.

Разработка автоматизированной установки неразрушающего измерения 2.

распределения удельного сопротивления и времени жизни неосновных носителей заряда в структурно неоднородном кремнии на основе авто динных СВЧ и КВЧ гибридно-интегральных модулей.

Разработка экспресс-методик неразрушающего контроля электрофизиче 3.

ских характеристик ФЭП в локальных областях.

Разработка стационарных и мобильных программно-аппаратных средств 4.

мониторинга работы кремниевых ФМ в натурных условиях.

Применение разработанного комплекса неразрушающего технологиче 5.

ского и эксплуатационного контроля для отработки технологии изготов ления с целью повышения эффективности ФЭП, а также повышения эксплуатационной надежности.

Проведение многолетних и многофакторных натурных испытаний крем 6.

ниевых ФМ и ФЭС малой мощности в Сибири и на Дальнем Востоке и обоснование комплекса климатических и аппаратных факторов, опреде ляющих их работу в натурных условиях.

Разработка физико-математической модели кремниевых ФМ, находя 7.

щихся под воздействием климатических и аппаратных факторов, и на ее основе методики прогнозирования вырабатываемой электрической мощ ности кремниевой ФМ малой мощности для регионов Сибири и Дальне го Востока.

Научная новизна Предложена методика и технические решения для измерения удельного 1.

сопротивления монокристаллического и мультикремния на основе ис пользования КВЧ гибридно-интегральных автодинных датчиков, позво ляющие измерять распределение удельного сопротивления с разрешени ем не хуже 1 мм в диапазоне удельных сопротивлений от 1 до 10 Омсм с точностью измерения до 3%.

Обоснована методика измерения и разработан новый тип автодинного 2.

фотомодуляционного СВЧ-датчика и измерительная установка, позво ляющая измерять время жизни неравновесных носителей заряда (как объемное, так и эффективное) в кремниевых пластинах в диапазоне от 100 нс до 5 мс.

Разработана методика оценки интегральных параметров ФЭП по резуль 3.

татам измерения локальных спектральных характеристик, что позволило теоретически рассчитать и экспериментально определить оптимальные параметры ФЭП для увеличения эффективности лучших образцов от 12.5 до 15.4% и уменьшения среднеквадратичного отклонения в партии ФЭП.

На основе впервые проведенных в Сибири и на Дальнем Востоке долго 4.

временных и многофакторных испытаний кремниевых ФМ и ФЭС малой мощности получен комплекс доминирующих параметров, оказывающих влияние на работу ФМ в климатических условиях.

Установлена математическая совокупность соотношений, определяю 5.

щих зависимость вырабатываемой мощности ФМ от комплекса клима тических и аппаратных факторов с погрешностью не более 5%, на осно вании которой усовершенствован метод прогнозирования вырабатывае мой мощности кремниевого ФМ с учетом климатических особенностей местности, в которой он будет использоваться.

Разработана мобильная станция мониторинга, позволяющая одновре 6.

менно измерять метеорологические параметры атмосферы, вольтампер ную характеристику и температуру поверхности ФМ.

Достоверность результатов Достоверность результатов работы подтверждается данными многолетних экспериментальных исследований, а также опубликованными научными ра ботами, патентом РФ. Достоверность и обоснованность полученных в работе научно-технических результатов и выводов обеспечиваются применением апробированного математического аппарата и математически обоснованных численных методов при решении поставленных задач, основанных на данных натурных испытаний, использовании аттестованных измерительных средств, согласованности расчетных и экспериментальных данных.

Методы исследования В диссертации использован комплексный метод, включающий в себя тео ретические исследования и экспериментальную проверку полученных ре зультатов. Работа выполнялась с использованием математического и физиче ского моделирования.

Для расчетов коэффициентов в математической модели применялся мно жественный корреляционный и линейный регрессионный анализ. Результаты измерений обрабатывались с помощью методов математической статистики.

Экспериментальные данные, полученные в диссертации, сопоставлялись с результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы Результаты диссертационной работы докладывались на 20 Всероссийских и международных конференциях, в частности:

• 21st European PV Solar Energy Conference and Exhibition. Dresden, 4- September 2006.

• 22st European PV Solar Energy Conference and Exhibition. Milan, 3- September 2007.

• 23st European Photovoltaic Solar Energy Conference. Valencia, Spain, 4- September 2008.

• Modern Techniques and Technologies. 9th International Scientific and Practical Conference of students, Post-graduates and Young Scientists. 7 11 April, 2003, Tomsk, Russia.

• Возобновляемая энергетика. Состояние проблемы перспективы Меж дународная конференция. СПб, 4-6 ноября. 2003.

• Кремний 2004, Иркутск, 5-9 июля 2004;

Кремний 2006, Красноярск, 4 6 июля 2006 г;

Кремний 2009, г. Новосибирск;

• 3-й и 4-й международные технологические конгрессы «Военная тех ника, вооружение и технологии двойного применения». Омск, 7- июня 2005 г.;

• Международный семинар «Альтернативные источники энергии и проблемы энергосбережения. 30 мая – 1 июня. СПб., 2005.

• Российская конференция «Демидовские чтения». Томск, 2006.

• Российская конференция «Арсенид галлия и полупроводниковые со единения группы III-V» GaAs-2002, GaAs-1999.

По теме диссертации опубликовано 72 работы, из них 13 – в изданиях, ре комендуемых ВАК, и зарубежных изданиях, зарегистрированных в базе на учного цитирования «Web of Science». Получен патент на полезную модель №75516 «Мобильная станция мониторинга работы солнечной батареи». Из дана монография «Автодинные датчики в измерительной технике».

Практическая значимость Разработаны методики и приборы входного и технологического контроля производства кремния и ФЭП. С использованием данных приборов отработа на технология производства ФЭП и ФМ в ОАО «НИИПП», ООО «Диагно стика+» (Акты внедрения).

На основе анализа одиннадцатилетних натурных испытаний ФМ в Сиби ри и на Дальнем Востоке разработаны рекомендации по использованию ФМ в этих регионах и предложена методика прогнозирования вырабатываемой мощности ФМ. Рекомендации и методика используются при проектировании СЭУ для конечных пользователей в ОАО «НИИПП» (Акт внедрения).

Мобильная станция мониторинга работы ФМ апробирована и использо вана для проведения испытаний ФЭС в ИПМТ ДВО РАН, г. Владивосток.

Результаты долговременных испытаний ФМ в Томске отражены в отчете по энергетическим ресурсам Томской области, выполненный по заказу Ад министрации Томской области в 2004 г.

Результаты работы использованы при выполнении ряда грантов, хоздого ворных и бюджетных работ:

1. НИР «Луч»: «Исследование и разработка технологии создания вы сокоэффективных каскадных солнечных элементов» (ОАО «НИ ИПП»). Заказчик – Миноборонпром, 1998 г.

2. НИР: «Разработка методики и изготовление макетов устройств для бесконтактного локального измерения удельного сопротивления, времени жизни неравновесных носителей заряда и определения ти па проводимости в поликристаллическом кремнии» (ОАО «НИ ИПП»). Заказчик – ОАО «НИИПП», 2006 г.

3. Грант по программе Министерства образования РФ «Научные ис следования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники». (Томский политехнический университет (ТПУ)) НИР:

«Моделирование и наземная отработка ФЭП на основе арсенида галлия на воздействие факторов космического пространства», 2001 2002 гг.

4. НИР: «Разработка научно-производственной базы получения крем ния солнечного качества и изготовления энергетических комплексов на основе кремния» (ОАО «НИИПП»). Заказчик – Томская област ная администрация, 1999 г.

5. НИР: «Исследование технологии очистки кварцитов для разработки энергетических комплексов на основе кремниевых солнечных эле ментов» (ОАО «НИИПП»). Заказчик – ОАО «Антоновское рудоуправление», 1999 г.

6. ОКР «Стекло»: «Разработка технологии получения кварцитного сы рья для производства стекла из отходов обогащения кварцитов» (ОАО «НИИПП»). Заказчик – ОАО «Антоновское рудоуправле ние», 2000 г.

7. НИР" Тандем": «Исследование электрофизических параметров эпи таксиальных структур GaAs, солнечных элементов на их основе и поставка опытных образцов солнечных элементов для натурных ис пытаний в составе изделия 14Ф33 №12» (ОАО «НИИПП»). Заказ чик – ОАО «Сатурн», Краснодар, 2001-2002 гг.

8. Грант Министерства образования РФ для молодых кандидатов наук НИР: «Климатические испытания кремниевых солнечных батарей в натурных условиях г. Томска» (ТПУ). 2002-2004 гг. Номер госреги страции: 01220216047.

Грант по программе «Развитие научного потенциала высшей шко 9.

лы» НИР: «Анализ работы солнечных энергетических установок в условиях Сибири и разработка методики прогнозирования их рабо ты в натурных условиях» (ТПУ), 2005 г. Номер госрегистрации:

01200502210.

Грант Президента РФ для молодых кандидатов наук. НИР: «Разра 10.

ботка мобильной станции мониторинга работы солнечных батарей в различных климатических условиях» (ТПУ), 2003-2004 гг. Номер госрегистрации: 01200313537.

Грант Президента РФ для молодых кандидатов наук. НИР: «При 11.

родные и техногенные факторы в деградации энергетический харак теристик солнечных элементов» (ТПУ), 2005-2006 гг.

Грант Президента РФ для молодых кандидатов наук. НИР «Системы 12.

мониторинга солнечных энергетических установок работающих при воздействии природных и техногенных факторов» (ТПУ), 2008- гг. Номер госрегистрации: 0120080917.

ОКР «Меганом-Б»: «Разработка автономного источника электропи 13.

тания мощностью до 1000Вт на основе фотоэлектрических преобра зователей» (ОАО «НИИПП»). Заказчик – Министерство обороны.

2007-2009 гг.

ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям 14.

развития научно-технологического комплекса России на 2007- годы». НИР: «Автоматизированная система контроля состояния ка пельниц» ГК № 02.512.11.2306 (ООО «Диагностика+»), 2008- гг.

НИР «Проведение натурных испытаний кремниевой солнечной ба 15.

тареи (СБ10-12), с получением экспериментальных данных по эф фективности использования солнечной батареи СБ10-12 в климати ческих условиях г.Владивостока» (Институт проблем морских тех нологий ДВО РАН, г Владивосток), 2007 г.

Личный вклад автора Самостоятельно автором разработаны методики и установки локального контроля параметров солнечных батарей. Автором проведены исследования факторов, снижающих эффективность ФЭП и ФМ. По рекомендациям автора проведена модернизация технологии их изготовления.

Под научным руководством автора разработана мобильная станция мони торинга работы ФМ, проведены натурные испытания в Сибири и Дальнем Востоке, проведен статистический анализ полученных данных.

Автором самостоятельно получены уравнения регрессии, показывающие зависимость параметров батареи от различных климатических факторов. Раз работана методика прогнозирования вырабатываемой мощности ФМ.

При содействии сотрудников ОАО «НИИПП» Л.Г. Лапатина и С.Д. Во торопина созданы установки измерения времени жизни неосновных носите лей заряда и удельного сопротивления и проведена оценка их применимости для структурно неоднородных материалов. В составе коллектива в ОАО «НИИПП» создан промышленный образец установки измерения распределе ния удельного сопротивления по пластине полупроводника.

Самостоятельно автором разработана методология сквозного неразру шающего контроля производства и испытаний ФЭП, ФМ и ФЭС.

При содействии директора межвузовского центра «Технологический ме неджмент» ТГУ, профессора Сырямкина В.И. создан метрологический ком плекс неразрушающего контроля на всех этапах производства ФЭС.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Комплекс неразрушающих методов контроля производства и испыта ния ФМ от получения кремния до использования ФЭС в реальных условиях Сибири и Дальнего Востока.

2. Методика измерения удельного сопротивления, объемного и эффек тивного времени жизни неравновесных носителей заряда в структурно неоднородном кремнии «солнечного качества».

3. Аппаратно-программный комплекс на основе автодинных датчиков для бесконтактного измерения распределения удельного сопротивления и времени жизни по поверхности полупроводниковых пластин диаметром до 250 мм.

4. Результаты исследования влияния климатических и аппаратных фак торов на работу кремниевых ФМ и построенный на основе их анализа ком плекс доминирующих факторов, оказывающих влияние на их работу в усло виях различных климатических зон.

5. Комплекс аппаратуры и результаты многолетних исследований в про изводстве и испытаниях, позволяющие создать статистическую модель ФМ, работающего при воздействии климатических природных факторов, и по строить на ее основе методику прогнозирования вырабатываемой мощности ФМ.

6. Мобильный аппаратно-программный комплекс мониторинга работы ФМ совместно с метеорологическими параметрами окружающей среды и результаты использования в условиях Сибири и Дальнего Востока.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных вы водов, списка используемых источников из 128 наименований. Диссертаци онная работа содержит 225 страниц машинописного текста, включает 20 таб лиц, 97 иллюстраций.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач работы, основные положения, выносимые на защиту, и определяет содержание и методы работы.

Глава 1. Обзор неразрушающих методов и средств определения основных электрофизических параметров полупроводников В главе дан обзор методов неразрушающего контроля полупроводнико вых материалов и структур в производстве кремния солнечного качества и ФЭП на его основе. Представляет большой прикладной интерес использова ние автодинных датчиков для контроля параметров кремния солнечного ка чества и арсенид-галлиевых структур для фотоэнергетики. В главе приведе ны результаты анализа работы автодинных датчиков в гибридно интегральном исполнении. В качестве активных элементов использован мно гофункциональный кристалл с мезапланарными структурами. Рассмотрен непрерывный режим работы автодина и режимы с различными видами моду ляции, позволяющие расширить области решаемых задач систем контроля материалов с неоднородной структурой.

На основе проведенного анализа существующих методов обосновано применение СВЧ-методов измерения времени жизни неосновных носителей заряда и удельного сопротивления. Проведено обоснование их использова ния для структурно-неоднородного материала, в частности для мультикрем ния.

Для исследования ФЭП в локальных областях выбран спектральный ме тод с модулированием воздействующего сигнала на частоте 5 кГц.

Глава 2. Физико-математические модели солнечных батарей В главе описываются электрофизические и оптические свойства кремние вых ФЭП. Проведена классификация методов прогнозирования вырабаты ваемой электрической мощности ФМ.

Все способы расчета вырабатываемой мощности ФМ выполняются по следующим моделям: модель КПД;

модель поправочных коэффициентов;

модель физическая;

модель статистическая.

В первой модели вырабатываемая мощность считается путем умножения КПД ФМ на мощность солнечного излучения, которая соответствует тому региону, где будет располагаться ФМ. Этот способ расчета имеет наиболь шую погрешность и носит оценочный характер.

Вторая модель – модель, в которой вводится ряд поправочных коэффици ентов для учета влияния некоторых внешних факторов на КПД ФМ:

CDE = rSP rT rG r IA rX STC, (1) где STC – КПД СБ, измеренный при стандартных условиях (t = 25oС, АМ 1.5, мощность излучения 1000 Вт/м2);

rSP – коэффициент, учитывающий отличие rT – коэффициент, учиты спектра солнечного излучения от спектра АМ 1.5;

вающий отличие температуры, при которой работает ФМ, от стандартной;

rG – коэффициент, учитывающий различия между мощностью солнечного rIA – коэффициент, учитывающий излучения и стандартной мощностью;

угол наклона ФМ.

К недостаткам такой модели можно отнести то, что эти коэффициенты применимы только для небольшой территории. В этом случае погрешность оценки составляет 20%.

Третья модель – физическая, в которой расчет мощности ФМ проводится на основе решения уравнений переноса для р-n перехода полупроводнико вого материала с учетом разогрева ФМ. Недостатком физической модели является то, что для расчета мощности ФМ необходимо знать спектр солнеч ного излучения в каждый конкретный момент. Замена реального спектра на функцию Планка, описывающую излучение абсолютно черного тела при температуре 5800 К, приводит к ошибке порядка 10%. Так же, для физиче ской модели необходимо знать время жизни носителей заряда, коэффициен ты диффузии, концентрации примесей и т. д., что не всегда представляется возможным.

Четвертая модель – статистическая. Проводится анализ долговременных испытаний ФМ при воздействии различных. Методы обработки данных на блюдений базируются на положении теории вероятности и математической статистики. Для статистических методов построения эмпирических зависи мостей очень важно, чтобы результаты наблюдений подчинялись нормаль ному закону распределения, поэтому проверка нормальности распределения – основное содержание предварительной обработки результатов наблюдений.

Именно эта модель используется в данной работе для создания методики прогнозирования работы ФМ в регионах Сибири и Дальнего Востока.

В данной главе оценено влияние планарной неоднородности ФЭП на его эффективность. Разделен вклад в планарную неоднородность ФЭП на две составляющие:

1. Подложечная составляющая. Обусловлена неравномерным распределе нием удельного сопротивления и диффузионной длины неосновных носите лей заряда в подложке.

2. Технологическая составляющая. Неравномерное распределение элек трофизических и конструкционных параметров в лицевом слое и ОПЗ (диф фузионная длина неосновных носителей заряда, скорость поверхностной ре комбинации, удельное сопротивление лицевого слоя, глубина залегания p-n перехода) обусловленное технологическими операциями изготовления ФЭП (диффузия, пассивация, создание омических контактов и др.).

Для изучения влияния неравномерного распределения электрофизических и конструкционных параметров ФЭП на его эффективность был использован метод, предложенный W.Shockley для изучения неоднородного p-n перехода.

Суть метода заключается в представлении исходной структуры неоднород ного p-n перехода в виде двух параллельно соединенных однородных p-n перехода. Причем одна из структур является идеальной, другая имеет раз личные отклонения от идеальной структуры.

С использованием данного метода проведен анализ влияния неравномер ного распределения сопротивления и диффузионной длины неосновных носителей заряда на эффективность ФЭП.

Показано, что снижение диффузионной длины в подложке в 10 раз приво дит к снижению КПД ФЭП до 32%. Следует заметить, что при малой площа ди дефектной области (10%) с диффузионной длиной в 100 раз меньшей, чем в идеальной области, происходит снижение КПД ФЭП до 20%.

Показано, что наиболее существенный вклад в уменьшение эффективно сти ФЭП дает уменьшение диффузионной длины в подложке, увеличение скорости поверхностной рекомбинации на лицевой поверхности и увеличе ние темнового тока p-n перехода.

Для экспериментального исследования планарной неоднородности ФЭП применен метод сканирования световым зондом с измерением фотоответа.

Для обоснования данной методики измерения была использована распреде ленная модель Gerald Lucovsky, описывающая фотоэффект при локальном освещении p-n перехода.

Оптическое излучение в случае локальной засветки пластины ФЭП, пада ет на n-слой p-n перехода световым пятном с радиусом, равным R. В стацио нарных условиях фотоэдс есть изменение потенциального барьера перехо да, обусловленное генерацией носителей заряда:

kT qf = = Б 0 Б = 1, ln (2) q kT где f – функция, описывающая разделение электронно-дырочных пар на р-n переходе;

Б, Б0 – величина потенциального барьера при освещении и без него.

При построении модели выполняются следующие условия:

радиус светового пятна больше диффузионной длины неосновных но сителей заряда в n- и p-слое R Ln, Lp. Это позволяет пренебречь растека нием неосновных носителей заряда из освещенной области;

рассматриваем стационарный случай – это позволяет пренебречь пере ходными процессами и тем самым упростить модель;

считаем, что p-n переход бесконечный по площади;

функция разделения носителей заряда однородна в пятне.

Допустим, что обратное смещение, подаваемое на лицевой контакт p-n перехода, существенно больше K min.

( q ) 4 + 1 a K min = kT 2. (3) где a – ширина контакт p-n перехода.

Видно, что чем больше длина спада, тем большее обратное смещение необходимо приложить для обеспечения режима насыщения по всей площа ди перехода.

Дифференциальное уравнение, описывающее фотоэффект в обратно смещенном переходе, имеет вид:

d 2 qf ( x ), = n (4) X pn dx где f(х) – функция, описывающая разделение электронно-дырочных пар барь ером p-n перехода. ГУ, при которых выполняется равенство (2), имеют вид I L x = 0, d n X = (5) pn dx x = a, где I L – добавочный ток, вызванный поглощением оптического излучения переходом.

Решение уравнения (3) при ГУ (4) имеет вид a I L = q f (x )dx. (6) Таким образом, изменение тока равно числу электронно-дырочных пар, разделенных барьером перехода и не являющихся функцией от места, где электронно-дырочные пары были разделены.

Для исследования генерационных процессов в локальных областях ФЭП необходимо приложить к исследуемой структуре ФЭП обратное смещение, выбранное из условия (3), и согласно уравнению (6), измеряемое изменение тока во внешней цепи является фототоком локально освещенной области ФЭП. Тем самым, измерив распределение фототока по площади структуры ФЭП можно судить о равномерности генерационных процессов в локальных областях ФЭП.

Глава 3. Методы неразрушающего контроля параметров струк турно неоднородного материала.

В главе представлены разработанные методы неразрушающего контроля параметров структурно-неоднородных материалов, а также представлены установки, реализующие данные методы, и проведен анализ результатов из мерения СВЧ-методами параметров образцов кремния различного качества.

Принцип локального измерения удельного сопротивления основан изме нении сигнала с датчика при взаимодействии СВЧ-поля со свободными носи телями в малой области полупроводника. В большинстве известных мето дов потери, вносимые полупроводниковым образцом, регистрируются как изменения прошедшей через локальную область СВЧ-мощности. В случае, когда выполняется условие 0 1, электрическое поле в образце не экра нируется свободными носителями и исследуемый образец можно рассматри вать как диэлектрик с потерями, где – удельное сопротивление полупро 0 – водника;

– угловая частота СВЧ поля;

диэлектрическая проницае мость вакуума;

– относительная диэлектрическая проницаемость полупро водника. Прошедшая через локальную область СВЧ-датчика мощность Pпр P, где P – мощность, прошедшая через датчик в записывается P = пр (1 + ) отсутствии образца, – коэффициент, определяется экспериментально по калибровочной кривой датчика. Следовательно, имея значение коэффициен и измерения Pпр можно определить удельное сопротивление по фор та муле, (7) = P P пр В случае образцов ( 0 1 ) СВЧ поле проникает в полупроводник лишь на глубину скин-слоя и потери вносимые удельным сопротивлением образца зависят от толщины скин - слоя и параметров геометрии отверстия.

В области удельных сопротивлений (10–1–10 Омсм) не удается получить простые аналитические выражения, связывающие параметры датчика с удельным сопротивлением образца, как было показано М.А. Детинко. В этой области с помощью эталонных образцов сопротивлений осуществляется ка либровка датчика для измерения удельного сопротивления.

В структурно-неоднородном материале, состоящем из большого числа кристаллов, между которыми существуют межкристальные границы, необ ходимо рассмотреть влияние этих границ на измерение удельного со противления СВЧ-методом. Учет неоднородности удельного сопротивле ния по глубине проводится при разбивке образива на несколько слоев с удельным сопротивлением каждого слоя. Расчеты показывают, что при диаметре измерительного отверстия менее 5 мм ошибка сравнима с погреш ностью СВЧ-метода. Показано, что с помощью данной методики можно из мерять распределение удельного сопротивления структурно-неоднородного кремния (поли- и мульти-) с разрешением 2 мм и точностью 5% в диапазоне 0.1-10 Омсм.

Использование СВЧ-метода для определения времени жизни неравновес ных носителей заряда в полупроводниках известно давно. Процессы релакса ции фотоносителей в полупроводниковых материалах, определяемые шири ной запрещенной зоны, температурой, концентрацией центров рекомбинации и т.д., зависят также от уровня оптического возбуждения. Длительность оп тических импульсов выбрана большей времени жизни ННЗ. Считаем, что возбуждение ННЗ происходит под действием излучения, имеющего высокий коэффициент поглощения, и за время равное длительности импульса, уста новится стационарное распределение ННЗ. Возбужденные световым им пульсом ННЗ, попав в СВЧ поле датчика, приведут к дополнительным поте рям СВЧ мощности. Соответствующее этому изменение сигнала на выходе записывается в виде P вых = КP0 N, где P0 – СВЧ-мощность датчика Pвых N на входе датчика;

К – коэффициент преобразования изменения проводимости полупроводника в СВЧ выходной сигнал;

N – полное число ННЗ в СВЧ по ле датчика;

N 0 – полное число темновых носителей заряда в этой же области.

Полное число ННЗ в области измерения определяется уровнем оптическо го возбуждения и зависит от соотношения размеров области проникновения СВЧ-поля в полупроводник и диффузионной длины носителей заряда. Оче видно, что выходной сигнал возрастает с уменьшением глубины проникно вения СВЧ-поля в полупроводник до тех пор, пока не станет меньше диффу зионной длины носителей заряда. Это связано с уменьшением общего числа темновых носителей в области СВЧ-поля N 0 и, соответственно, с ростом отношения N. Следует отметить, что при использовании источника оп N тического излучения, обеспечивающего равномерную генерацию ННЗ в объ еме полупроводника, выходной сигнал не будет возрастать с уменьшением глубины проникновения поля. Минимальный размер освещаемого участка полупроводника не должен быть менее 3 Lд, так как в противном случае нач нут сказываться эффекты, связанные с диффузией носителей заряда из облас ти СВЧ поля в глубь образца.

При однородной генерации ННЗ по всей толщине образца время установ ления равновесия связано со следующими процессами: рекомбинация ННЗ на поверхности;

рекомбинация ННЗ в объеме;

диффузия ННЗ в глубь образца.

Измеряемой является рекомбинация неравновесных носителей в объеме, та ким образом, необходимо создать условия, при которых остальными вклада ми в рекомбинацию можно пренебречь. При малых временах жизни ННЗ ре комбинацию на поверхности полупроводника можем не учитывать. Следова тельно, для получения точных результатов необходимо лишь учесть диффу зию носителей заряда.

Проведенный анализ и результаты, полученные другими авторами, пока зывают, что измерение времени жизни возможно на частотах от несколько до десятков гигагерц. Дальнейшее увеличение частоты приводит к уменьше нию глубины проникновения и, соответственно, повышению локальности, но ухудшению чувствительности метода измерения.

Для реализации поставленной задачи выбран автодинный СВЧ-датчик с концевым измерительным отверстием. Это датчик квазистатического типа, где электрическое поле локализовано в области свободного, например, конца копланарной линии (рис.1).

Образец Кристалл светодиода Копланарная линия а) б) Рис. 1. Электрическое поле СВЧ датчика в локальной области копланарной линии:

а – датчик без светодиода;

б – датчик со светодиодом Исследуемые образцы включаются в краевое электрическое поле СВЧ датчика между концом линии и экраном копланарной линии, изменяя тем самым его сигнал (частоту и потери). Пространственное расширение при измерении вдоль поверхности образца определяется степенью локализации электрического поля вблизи конца линии и равно диаметру отверстия. Глу бина проникновения электрического поля в образец близка к размеру отвер стия.

При создании прибора на его основе были оптимизированы все его блоки под углом повышения уровня сигнала фотопроводимости: канал оптического возбуждения (ток накачки, время нарастания зондирующего импульса), диод Ганна (его частота и мощность), длина волны и мощность излучения свето диодов. Технические характеристики прибора следующие: диапазон удельно го сопротивления от 0,5 Омсм до 10 Омсм, диапазон измеряемых значений времени жизни от 100 нс до 5 мс.

Эксперименты показали, что собранная установка позволяет измерять время жизни ННЗ структурно-неоднородного материала по площади пластин с удельным сопротивлением от 0.5 Омсм и выше и определять неоднород ность времени жизни.

По этой методике сконструирован измерительно-вычислительный ком плекс для дефектоскопии структурных неоднородностей по поверхности материалов диаметром до 200 мм В разработанной дефектоскопической установке был применен автодин ный датчик М-55314 5-миллиметрового диапазона длин волн (f 60 ГГц).

Установка (рис. 2.) позволяет осуществлять бесконтактный автоматизиро ванный контроль плоских объектов и получение распределения отраженного сигнала по поверхности.

1 2 3 ОК 6 Рис. 2. Структурная схема установки:

1– датчик М-55314 с антенной;

2 – блок выделения сигнала автодетектирования;

3 – блок АЦП;

4 – ЭВМ;

5 – блок управления сканирующим устройством;

6 – сканирую щее устройство;

ОК – объект контроля Объект контроля сканируется датчиком 1. Изменения тока в цепи питания датчика, вызванные воздействием отраженного сигнала, регистрируются блоком 2, поступая после оцифровки в блоке АЦП 3 на ЭВМ 4. Данные хра нятся в виде двумерного массива чисел, который может быть представлен в цветном изображение (рис.3). Совместно с датчиком использовалась СВЧ антенна, состоящая из двух металлических пластин уменьшающейся шири ны, предназначение которой состоит в согласовании волновых сопротивле ний высокочастотного выхода датчика и свободного пространства (зазор ме жду концами пластин 0.3 мм).

Были получены изображения структур, моделирующих дефекты в различ ных объектах. Результат сканирования пластины, на поверхности которой были вытравлены 4 полоски меди шириной 3, 2, 1 и 0.5 мм (рис. 3).

Результаты измерений показали принципиальную возможность использо вания автодинных датчиков М-55314 в системах визуализации поверхност ных структурных дефектов в объектах контроля. Предложенная система обеспечивает разрешение по размерам дефектов 0.5 мм и локальность 0. мм. Повышение разрешающей способности установки может быть достигну то оптимизацией конструкции антенны, уменьшением шага сканирования установки, использованием более высокочастотных датчиков.

Рис. 3. Распределение отраженного сигнала от поверхности Для анализа возможности выявления структурных дефектов по глубине пластин были исследованы многослойные структуры арсенида галлия и фос фида индия, имеющие высокоомный слой под проводящими слоями. Анализ взаимосвязи между величиной СВЧ-сигнала на выходе датчика со слоенной структурой показывает, что величина СВЧ-сигнала растет с уменьшением удельного сопротивления скрытого слоя вследствие меньшей величины вно симых потерь. Причем для выделения вклада, вносимого подложкой, был проведен эксперимент по измерению СВЧ-сигнала 6 подложек, на которых затем были выращены эпитаксиальные слои с различной концентрацией и измерен СВЧ-сигнал. Получено, что с ростом концентрации величина вноси мых потерь уменьшается. Проведенные исследования показывают возмож ность измерения удельного сопротивления скрытых слоев в многослойных пленках фосфида индия СВЧ-методом, причем общие закономерности имеют тот же характер, что и для пленок арсенида галлия.

Таким образом, показано, что предложенные методы и разработанные ус тановки позволяют измерять параметры материалов (в том числе мультик ремний), имеющие структурную неоднородность как по поверхности, так и по глубине.

Глава 4. Методологические основы получения и исследования ФЭП В главе описаны методологические основы получения и исследования ФМ и представлены разработанные методики и установки для исследования интегральных и дифференциальных параметров кремния и ФЭП.

Технология изготовления ФМ подразделяется на следующие основные этапы: очистка кварцитов, получение кремния «солнечного качества», изго товление ФЭП, монтаж активного элемента на панель, сборка солнечной ба тареи. На всех этапах требуется технологический контроль, а также выход ной контроль качества и измерение параметров кварцита, кремния, ФЭП и ФМ.

В главе представлен анализ изготовления и использования ФМ с оценкой роли метрики в материальных потоках на входе и выходе используемых тех нологий для их нормального функционирования. Следует добавить и то, что требуется большое число стадий, через которые должен пройти кремний прежде, чем он станет пригодным для целей солнечной энергетики. По этому, несмотря на то, что хлоридная технология является самой распро страненной в производстве кремния, ее нельзя рассматривать в качестве экологически чистой и экономически выгодной.

Некоторые перспективные материалы трудно получить в необходимых для создания ФЭС количествах из-за ограниченности природных запасов ис ходного сырья и сложности его переработки. Отдельные методы улучшения энергетических и эксплутационных характеристик ФЭП, например за счёт создания сложных структур, плохо совместимы с возможностями организа ции их массового производства при низкой стоимости и т. д.

Для обеспечения выходного контроля ФЭП разработана методика и на ба зе ее установка измерения интегральных характеристик ФЭП, основанная на измерении его ВАХ и расчета из нее интегральных характеристик ФЭП. Ус тановка позволяет за короткий промежуток времени (1-2 c) определить на пряжение холостого хода, ток короткого замыкания, КПД, последовательное сопротивление ФЭП. Уменьшение времени измерений необходимо для ис ключения влияния тепловых зависимостей характеристик ФЭП на результа ты измерений и обеспечения технологического контроля качества ФЭП. Оп тический излучатель измерителя характеристик ФЭП выполнен на галоген ной лампе КГМ 24-250, системе фокусировки пучка света излучателя и сис теме светофильтров. Для проверки правильности измерения КПД проведены сопоставительные натурные измерения при отсутствии облачности с учетом склонения солнца.

Для измерения распределения фотоотклика ФЭП по его поверхности раз работана методика и на ее основе установка измерения дифференциальных параметров ФЭП. Методика основана на измерении изменения фототока в цепи смещения ФЭП при локальной засветке оптическим излучением ( = 0.475 мкм, 0.59 мкм, 0.66 мкм, 0.86 мкм, 0.94 мкм.) его лицевой поверх ности при перемещение ФЭП по двум координатам относительно засветки.

Разработанная установка дает возможность проводить измерения локальных спектральных характеристик с локальностью до 0.1 мм, что позволяет экспе риментально разделить вклад в планарную неоднородность ФЭП на техноло гическую и подложечную составляющие.

Глава 5. Неразрушающий контроль технологических и конструк ционных факторов ФЭП В главе проводится исследования технологических и конструкционных факторов на эффективность ФЭП.

Последовательное сопротивление ФЭП является фактором, в значитель ной степени определяющим его качество. Величина последовательного со противления 0.1 Ом снижает отдаваемую в нагрузку мощность на ~18%, а сопротивление 0.6 Ом снижает отдаваемую в нагрузку мощность по сравне нию со случаем нулевого последовательного сопротивления почти на 70%.

Величина последовательного сопротивления определяется удельным со противлением материала ФЭП, его конструкцией (от расстояния между то косборниками, глубины залегания p-n перехода, толщины подложки и т.д.), а также качеством и геометрией омических контактов.

С использованием установки измерения интегральных характеристик бы ли проведены экспериментальные исследования влияния последовательного сопротивления и расстояния между токосборниками Н на КПД ФЭП.

В эксперименте использовались более 8000 ФЭП, изготовленных в ФГУП «НИИПП» в период с 1996 по 2000 гг.

Измерения КПД и последовательного сопротивления проводились при одинаковой мощности имитатора солнечного излучения Риз = 1000Вт/м2. Ка либровка мощности имитатора проводилась относительно вторичных этало нов – ФЭП, изготовленных и измеренных в АОЗТ «Силикон» на установке СП «Интертехника».

Получена экспериментальная и рассчитана теоретическая зависимость КПД от расстояния между токосборниками на лицевой поверхности Н Полу ченные экспериментальные данные качественно соответствуют теоретически рассчитанным.

Кривые имеют максимум при Н = 1.5 мм, резкий спад при Н 1 мм вслед ствие увеличения коэффициента затенения и монотонный спад при Н 2 мм вследствие увеличения последовательного сопротивления.

По сравнению с теоретической зависимостью более быстрый спад вели чины КПД экспериментальных образцов ФЭП при Н 2 мм обусловлен су щественным возрастанием Rп и увеличением влияния неоднородных процес сов.

Для исследования влияния расстояния между токосборниками 2Н на КПД ФЭП были изготовлены партии ФЭП с различными Н от 3 до 0.5 мм с шагом 0.5 мм. По результатам проведенных исследований было выбрано оптималь ное расстояние между токосборниками 2Н = 3 мм. Оптимизация конструкции ФЭП, а также выбор технологических параметров его изготовления (времени и температуры диффузии фосфора, времени и температуры вжигания прово дящих паст) позволили увеличить КПД ФЭП лучших образцов с 12.5% до 15.4%.

Для проведения исследования влияния неоднородного распределения фо тоотклика ФЭП на его КПД выбраны 100 ФЭП площадью 29 см2 с КПД от 4% до 15.4%, а также ФЭП, изготовленные на подложках из поликристалличе ского кремния.

Как показали исследования, существует обратно пропорциональная зави симость КПД исследуемого ФЭП от удельного разброса D. Установлено, что основной вклад в удельный разброс фотоотклика D вносит базовая область ФЭП, прежде всего диффузионная длина электронов Ln.

Проведенные исследования показали, что неоднородность распределения коэффициента отражения или просветления вносит незначительный вклад (до 0.03) в удельный разброс фотоотклика по сравнению с неоднородным распределением электрофизических параметров лицевого слоя и подложки.

Это объясняется малыми величинами R в диапазоне длин волн 0.5 1.05 мкм и подтверждается проведенными экспериментальными измерениями коэффициента отражения на данных длинах волн.

Проведены измерения распределения спектрального отклика SR по пло щади ФЭПа на = 0.475 мкм, 0.59 мкм, 0.66 мкм, 0.86 мкм, 0.94 мкм для об разца S7. Данный образец имеет характерное распределение фотоотклика для пластин с КПД10–11%, доля подобных образцов составляет более 90% от общего числа пластин с КПД 10–11%.

В рассматриваемой пластине ФЭП можно выделить три ярко выраженные области: с повышенным, средним, пониженным фотооткликом. Спектраль ные характеристики данных областей представлены на рис. 4. На рис.4 также отображен спектральный отклик образца С18 (КПД 15.4%). Образец имеет практически однородное распределение фотоотклика в длинноволновой области, что характерно для образцов с КПД 12-13%.

Рис. 4. Спектральные отклики для областей 1, 2, 3 образца S7;

образца C18 и теоретически рассчитанный спектральный отклик Распределение фотоотклика по пластине ФЭП, изготовленного на под ложке из поликристаллического кремния представлено на рис. 5. КПД такой структуры измерить не представлялось возможным, вследствие малости фо тоотклика (порядка 10 мА с 29 см2). Измерение распределения фотоотклика показало отсутствие фотоответа в середине образца, тогда как по краям об разца он наблюдался (спектральный отклик для области 1 представлен на рис 4). Для более детального изучения образца исследуемого ФЭП были выреза ны области 1 и середина область 2. Установлено: 1 область обладает относи тельно неплохим КПД 1- 5%, в то время как ВАХ 2 области представляет собой ВАХ омического сопротивления.

На рис. 6 представлены зависимости распределения диффузионной длины носителей заряда по координате, измеренные СВЧ-методом в пластине крем ния и оптическим методом в ФЭП, изготовленной из этой пластины. С по мощью СВЧ-метода определялось время жизни ННЗ и затем производился его перерасчет в диффузионную длину. Сопоставление результатв измерений говорит о применимости СВЧ-метода для контроля параметров материала для изготовления ФЭП до процесса их изготовления.

Рис. 5. Распределение спектрального отклика SR по площади ФЭП на поликристаллическом кремнии при = 0.66мкм Рис. 6. Профиль диффузионной длины L для образца S7, измеренный СВЧ-методом до изготовления ФЭП и оптическим методом после его изготовления Рис. 7. Распределение ФЭП по КПД: 1 – на начало исследований 1996 г. (общее кол-во пластин 1876) и 2 – по результатам исследований 2000 г. (об щее кол-во пластин 2294) По результатам комплекса исследований было выбрано оптимальное рас стояние между токосборниками 2Н = 3 мм. Оптимизация конструкции ФЭП, выбор технологических параметров его изготовления: времени и температу ры диффузии фосфора, времени и температуры вжигания проводящих паст, а также разбраковка исходного материала по неоднородности, позволили уве личить КПД ФЭП лучших образцов с 12.5% до 15.4%. (рис. 7).

Сравнение распределения ФЭП по КПД изготовленных в ОАО «НИИПП» на начало исследований 1996 г. (общее кол-во пластин 1876) и по результа там исследований 2000 г. (общее кол-во пластин 2294) (рис. 7).

Глава 6. Анализ натурных испытаний ФМ и статистической мо дели прогнозирования.

В главе приводится анализ натурных испытаний ФМ в период с 1996 2003 гг. В этот период ФМ была подключена к одному из цифровых каналов TOR-станции мониторинга атмосферных параметров и установлена на её крыше под углом 45 градусов к горизонту, ориентирована на расположение солнца в два часа дня. Контрольный параметр – напряжение на этой нагрузке.

Ток солнечной батареи создал на нагрузке 5 Ом, при освещении 1000 Вт/м (АМ1.5) и температуре 25 °С, напряжение около 4 В. Напряжение холостого хода исследуемой батареи при этих же условиях составляло 21 В. В результа те проведенного мониторинга была собрана база данных, состоящая из сле дующих параметров: метеопараметры, газовый и аэрозольный состав атмо сферы, ток КЗ ФМ.

Из 38 параметров, измеряемых TOR станцией и характеризующих со стояние атмосферы по величине коэффициента корреляции Кs 0.3, те, кото рые влияют на работу СБ в натурных условиях. Это солнечная радиация (Ks = 0.9), влажность (–0.44), температура (0.3). В этом эксперименте ВАХ не измерялась.

Солнечная радиация. Преобразование энергии в ФМ основано на фото вольтаическом эффекте в неоднородных полупроводниковых структурах при воздействии на них солнечного излучения. В отличие от других источников тока характеристики солнечного элемента зависят от количества падающего на его поверхность света. Например, набежавшее облако может снизить вы ходную мощность более чем на 50%. На выходные параметры ФМ будет влиять не только суммарная солнечная радиация, но и положение солнца на небосводе. Чем ближе положение солнца к зенитному положению, тем боль ший ток будет вырабатывать ФМ, но при этом произойдет и более сильный разогрев рабочей поверхности СБ.

Температура воздуха и скорость ветра. При работе ФМ без охлаждения в ней выделяется большое количество тепловой энергии и рабочая темпера тура возрастает. Значительное повышение температуры влияет на концен трацию носителей заряда, а также на процесс поглощения света, в результате чего изменяются выходные параметры ФМ. Понятно, что рабочая температу ра ФМ будет зависеть от температуры окружающего воздуха. Следует отме тить влияние скорости ветра, который может служить естественной конвек цией. Поэтому при разработке модели необходимо учитывать этот параметр.

Влажность и давление воздуха. Также на параметры ФМ влияет влаж ность воздуха, во-первых, потому, что одна из полос поглощения водяного пара лежит в спектральной области работы ФМ;

во-вторых, влажность мо жет влиять на процессы теплообмена между ФМ и окружающей средой.

Вольтамперная характеристика ФМ. Напряжение холостого хода, гене рируемое одной ФМ, слегка изменяется при переходе от одной СБ к другой в одной партии, от одной фирмы изготовителя к другой. Эта величина не зави сит от размеров ФМ. Иначе обстоит дело с током. Он зависит от интенсивно сти света и размера ФМ, под которым подразумевается площадь его поверх ности.

Так как условия предыдущего эксперимента не позволили оценить влия ния температуры, влажности, давления воздуха, а также скорости ветра на ВАХ ФМ, а именно на такие важные характеристики, как напряжение холо стого хода, максимальная мощность, то для дальнейшего проведения иссле дований была разработана мобильная станция мониторинга работы ФМ. Она позволяет измерять вольтамперную характеристику ФМ, температуру рабо чей поверхности ФМ, температуру, влажность и давление воздуха.

Мобильная станция мониторинга работы ФМ содержит эквивалент на грузки, блок управления, средства для измерения параметров учитывающих климатические факторы, а также, датчик температуры рабочей поверхности солнечной батареи, средства для измерения суммарной солнечной радиации.

При этом эквивалент нагрузки и все упомянутые измерительные средства соединены с блоком управления, а эквивалент нагрузки имеет вход для со единения его с исследуемой солнечной батареей.

Были проведены испытания различных типов ФМ в различных регионах.

Сибири и Дальнего востока (табл. 1).

Таблица 1. Места проведения испытаний ФМ.

Мощ Объем Время Контролируемые Тип Тип ФМ выборки ность, Место испытаний параметры конст Вт рукции Томск Ток КЗ, 38 пара 1996-2003 (ИОА СО метров атмосфе- Триплекс СБ-14-10 18408 гг. РАН) ры ВАХ, основные СБ-200 Зима Томск параметры Триплекс 253 200 2002 г.

«ОЛЬХОН» (НИИПП) атмосферы Томск, ВАХ, солнечная ФСМ 1.5-3 Новоси- радиация, темпе- Тексто 2006 г.

511 1. бирск, ратура воздуха и лит «Арктика» Абакан СБ Томск ВАХ, основные 2005-2006 (ИОА СО Стекло/ ФСМ 50/14 параметры 2628 гг. РАН, Пленка атмосферы НИИПП) Томск, ВАХ, основные 2005-2007 Новоси- Стекло/ ФСМ 25/14 параметры 1276 гг. бирск, Пленка атмосферы о.Байкал Владиво- ВАХ, основные Стекло/ ФСМ 25/14 2007 г. параметры 373 25 сток Пленка атмосферы В результате проведенных исследований с использованием мобильной станции была собрана база данных, состоящая из даты, времени, метеопара метров, температуры ФМ и вольтамперной характеристики. С учетом дан ных, собранных с 1996 г., объем базы данных составил более чем 20000 запи сей. База данных состоит из данных, полученных в разное время года и в различных географических местах. Такое количество данных достаточно для проведения статистического анализа и построения уравнений регрессии.

Первым этапом регрессионного анализа является определение вероятно стного взаимного влияния параметров друг на друга. Для этого, используя множественный корреляционный анализ, были рассчитаны парные коэффи циенты корреляции, характеризующие тесноту связи между факторами, влияющими на работу ФМ. Затем, используя парные коэффициенты корре ляции, был построен граф (рис. 8), где прямыми линиями обозначены значи мые парные коэффициенты корреляции.

Рис. 8. Граф работы фотоэлектрических модулей:

T – температура воздуха;

H – влажность воздуха;

P – давление воздуха;

S – ско рость ветра;

cosH – косинус угла наклона солнца над горизонтом, cosА – азимут солнца, Tb – температура фотоэлектрических модулей;

Sr – солнечная радиация;

Ulab, Ilab – напряжение и ток фотоэлектрических модулей, измеренные в лаборатор ных условиях;

W – мощность, вырабатываемая фотоэлектрическими модулями Известно, что максимальная вырабатываемая мощность ФМ равна Pwork = Uwork Iwork, (8) где Uwork – рабочее напряжение;

Iwork – рабочий ток.

Обычно, при производстве и последующих лабораторных испытаниях ФМ в основном определяются ток короткого замыкания (Iкз) и напряжения холостого хода (Uxx). Известна формула, определяющая зависимость макси мальной вырабатываемой мощности ФМ от тока короткого замыкания (КЗ) и напряжения холостого хода (ХХ).

Pwork = K Uxx Iкз, (9) где K – коэффициент заполнения ВАХ.

Тогда можно записать:

Uwork ~ Kxx Uxx, (10) Iwork ~ Kкз Iкз, (11) где Kxx и Kкз – коэффициенты, учитывающие влияние климатических, аппа ратных и технологических факторов.

В свою очередь, напряжение холостого хода и ток короткого замыкания, измеренные в лабораторных условиях, будут отличаться от реальных в силу воздействия климатических особенностей того или иного региона.

Используя базу данных, собранную в период с 1996 по 2007 г., можно применить статистические и вероятностные методы анализа для построения уравнений регрессий.

Для того чтобы рассчитать максимальную вырабатываемую мощность ФМ, необходимо учесть климатические факторы, которые будут влиять на напряжение и ток ФМ. Такую задачу можно решить, используя многофак торный анализ, принцип которого заключается в построении такого уравне ния плоскости в (р+1)-мерном (p – число факторов) пространстве, отклонение результатов наблюдений yi от которой были бы минимальны. Или другими словами, следует вычислить значения коэффициентов b0, bj в линейном по линоме:

n y = b0 + x i bi, (12) i = где y – функция отклика;

x – факторы, влияющие на функция отклика.

Для статистических методов построения эмпирических зависимостей очень важно, чтобы результаты наблюдений подчинялись нормальному зако ну распределения. Поэтому необходимо было проверить на нормальность распределения следующие величины:

напряжение холостого хода;

ток короткого замыкания;

разницу между температурой воздуха и температурой ФМ.

В ходе анализа данных было показано, что эти величины имеют нормаль ный закон распределения.

Многофакторного регрессионный анализ позволил получить нижесле дующие уравнения.

Температура рабочей поверхности:

( ) T фм =T лаб фм + 0.81 T возд T лаб возд 0.06HUM (13) ( ) 0.01 Press 0.24 SPD + 0.06 SR фм SR лаб, где Тлаб фм – температура ФМ, измеренная в лабораторных условиях;

Tвозд – температура воздуха;

Tлаб возд – температура воздуха измеренная в лаборатор ных условиях;

HUM – влажность воздуха, %;

Press – давление воздуха, мм рт ст;

SPD – скорость ветра, м/с;

SRлаб – суммарная солнечная радиация, уста новленная на имитаторе в лабораторных условиях (обычно 1000 Вт/м2).

Напряжение холостого хода ФМ:

Uxx = Uxx лаб – 0.1·(TФМ – Tлаб фм), (14) где Uxx лаб – напряжение холостого хода ФМ, измеренное в лабораторных условиях.

Рабочее напряжение ФМ:

Uраб = 0.728·Uxx. (15) Ток короткого замыкания ФМ:

Iкз = Iкз лаб + 0.01·(TCБ –Tлаб фм) –0.004·HUM+ +0,005·(SRфм – SRлаб), (16) где Iкз лаб – ток короткого замыкания, измеренный в лабораторных условиях.

Рабочий ток ФМ:

Iраб = 0.763· Iкз. (17) Расчет максимальной мощности, отдаваемой в нагрузку, производится по формуле (9) Результаты расчета мощности по эмпирической модели пред ставлены на рис. 9 в виде хода расчетной и измеренной мощности ФМ.

P изм 16 P расч.

Мощность, Вт 0 20 40 60 80 Номер эксперимента Рис. 9. Ход максимальной мощности Для сравнения регрессионных уравнений с другими моделями были вы браны результаты измерений одного произвольно определенного дня. В этот день отсутствовала облачность, средняя температура составляла +11 оC. Были проведены расчеты выработанной энергии ФМ по различным моделям, включая предлагаемую. Также на график нанесена произведенная энергия ФМ, которая измерялась мобильной станцией. Результаты представлены на рис. 10.

Измеренная энергия СБ предлагаемая методика Модель КПД модель поправочных коэфф.

Мощность СБ, Вт ч / м Мощность СБ, Втч/м 9:

: : : : : : : : : : : : : : : : : Время Рис. 10. Проверка моделей расчета вырабатываемой мощности Видно, что расчетная кривая хорошо совпадает с измеренной. Разрабо танные уравнения регрессии обеспечивают погрешность расчета суммарной выработанной энергии не хуже 5%. Другие модели показали неудовлетвори тельные результаты.

Так, ошибка оценки суммарной мощности для модели КПД составила 32%, а для модели поправочных коэффициентов 15%.

Таким образом, задача построения статистической модели вырабатываемой энергии ФМ выполнена. Для использования этой модели при проектирова нии ФЭС необходимо усовершенствовать методику определения параметров ФМ в лабораторных условиях. Обычно измерения напряжения ХХ и тока КЗ производятся за небольшой отрезок времени – освещают ФМ, измеряют на пряжение ХХ и ток КЗ, после чего испытания прекращаются. Предлагается измерять ВАХ СБ до тех пор, пока температура ФМ не примет максимальное значение. Это позволяет определить температуру ФМ, измеренную в лабора торных условиях, которая используется в уравнении регрессии (13). Кроме того, такой метод измерения позволяет уточнить температурные коэффици енты ФМ. Исходя из вышесказанного, предлагается усовершенствованная методика прогнозирования:

1. В лабораторных условиях при стандартных значениях температуры воздуха (+25 оС) и суммарной солнечной радиации (1000 Вт/м2) производят ся измерения напряжения холостого хода, тока короткого замыкания, темпе ратуры ФМ, коэффициента полезного действия. Испытания продолжаются до тех пор, пока температура ФМ не примет максимальное значение.

2. Производится анализ метеоусловий, в которых будет работать ФМ.

Для этого из метеорологических справочников выбирают среднемесячные, среднесуточные значения температуры, влажности, давления воздуха, сум марную солнечную радиацию, количество солнечных дней.

3. Рассчитывается приходящая на ФМ суммарная солнечная радиация из условий местоположения ФМ, её угла наклона относительно горизонта, а также положения солнца на небосводе.

4. Используя полученные регрессионные уравнения, рассчитывается температура поверхности ФМ, напряжение холостого хода, ток короткого замыкания, рабочий ток и рабочее напряжение, а затем максимальная мощ ность, отдаваемая в нагрузку.

5. По полученным значениям делается вывод о порядке использования ФМ в данном регионе.

Используя данные суммарной солнечной радиации и метеопараметров для г. Томска, по разным моделям было рассчитано количество энергии, которое выработала ФМ в 2005 г. рис. 11 и представлены реально измеренные дан ные.

Из рис. 11 видно, что предлагаемая в этой работе модель наилучшим об разом прогнозирует вырабатываемую энергию ФМ в различные месяцы года.

Погрешность прогноза не превысила 5 %. Суммарная мощность в период с марта по октябрь составила 160 кВт ч/м2.

По результатам диссертационной работы решена крупная научно хозяйственная задача в рамках которой создан метрологический комплекс позволяющий проводить сквозной неразрушающий контроль на всех этапах производства и эксплуатации ФЭС. На рис. 12 представлены этапы произ водства ФЭС и отмечены основные результаты проведенной работы. Метро логический комплекс удостоен диплома I степени на первом открытом кон курсе инновационных проектов Сибири и Дальнего Востока в номинации «Энергетика и энергосбережение» (направление: «Перспективный коммерче ский проект»).

Измеренная Выработанная мощность 45 модель КПД модель поправочных коэф.

предлагаемая модель Мощность, кВтч/м/м Мощность кВт ч 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Месяц Рис. 11.Сравнение моделей Рис. 12. Метрологический комплекс сквозного неразрушающего контроля на всех этапах производства и эксплуатации ФЭС ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Разработан комплекс методов и аппаратуры неразрушающего техноло гического и эксплуатационного контроля при производстве и испытаниях фотоэлектрических преобразователей, модулей и систем. Комплекс охваты вает все этапы производства: от входного контроля сырья (кремния «солнеч ного качества») до выходного контроля ФЭП и ФМ и эксплуатационного контроля ФМ.

2. Разработан автодинный датчик для измерения времени жизни неравно весных носителей заряда СВЧ-методом. Результаты измерений показали, что с помощью предлагаемой установки возможно измерять время жизни нерав новесных носителей заряда в мультикремнии в диапазоне удельных сопротивлений: 1 до 10 Омсм.

3. Проведено обоснование применимости СВЧ-метода измерения удель ного сопротивления и времени жизни в структурно неоднородном кремнии и разработаны технические решения, позволяющие проводить их измерения.

4. На основе разработанных датчиков в ОАО «НИИПП» сконструирован измерительно-вычислительный комплекс для бесконтактного измерения рас пределения удельного сопротивления по поверхности полупроводниковых пластин.

5. Разработаны автоматизированные комплексы измерения интегральных и локальных характеристик ФЭП, которые включены в технологический процесс изготовления ФЭП в ОАО «НИИПП».

6. С использованием комплекса неразрушающего входного, технологиче ского и эксплуатационного контроля проведены исследования по оптимиза ции конструкции ФЭП, выбор технологических параметров его изготовления, а также разбраковка исходного материала по неоднородности, что позволило увеличить КПД ФЭП лучших образцов с 12.5% до 15.4%.

7. Проведен анализ долговременных испытаний ФМ, в результате кото рых были определены комплекс доминирующих факторов, влияющих на ра боту ФМ в реальных условиях, на основе которого спроектирована и изго товлена мобильная станция мониторинга работы ФМ. Мобильная станция измеряет основные характеристики ФМ совместно с температурой, влажно стью, давлением воздуха, скоростью ветра, суммарной солнечной радиацией.

Патент №75516.

8. С использованием мобильной станции проведены испытания кремние вых ФМ в различных регионах Сибири и Дальнего Востока. Собрана база данных, состоящая из метеопараметров и параметров ФМ.

9. Предложена методика прогнозирования вырабатываемой мощности ФМ.

10. Разработана статистическая модель работы ФМ, с помощью которой по измеренным в лабораторных условиях характеристикам ФМ и справоч ным метеоданным можно оценить вырабатываемую мощность с погрешно стью не более 5%.

11. На примере г. Томска спрогнозированы и определены наиболее оп тимальные режимы работы ФМ. Показано, что ФМ в течение года способен собрать 160 кВт·ч/м2. Эти данные позволяют проектировать различные авто номные устройства с питанием от ФМ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАНЫХ РАБОТ 1. Юрченко А.В., Юрченко В.И., Воторопин С.Д. Автодинные датчики в измерительной технике. – Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2009. – 128 с. (ISBN 5-98298-517-0).

2. Юрченко А.В., Лапатин Л.Г., Новиков А.Н. Исследование влияния неод нородности характеристик исходного материала кремния на параметры фотоэлектрических преобразователей //Известия Томского политехниче ского университета, 2009. Т. 314, № 2. – С. 145–149.

3. Юрченко А.В., Волгин А.В., Козлов А.В. Статистическая модель крем ниевых солнечных батарей, работающих под воздействием природных и аппаратных //Известия Томского политехнического университета, 2009.

– Т. 314, № 4. С. 142-148.

4. Юрченко А.В., Козлов А.В., Ковалевский В.К. Результаты климатических испытаний солнечной батареи в натурных условиях г. Томска// Свето техника. 2005. – №1. – С. 37-41.

5. Юрченко А.В., Белан Б.Д., Козлов А.В, Пестунов Д.А. Влияние парамет ров атмосферы на энергетические характеристики кремниевой солнеч ной батареи// Оптика атмосферы и океана. 2005. – Т.18.- №8. – С. 731 734.

6. Юрченко А.В., Козлов А.В., Мобильная станция мониторинга работы солнечных батарей в натурных условиях.// Датчик и системы, 2006. – №9. – С. 64-67.

7. Юрченко А.В. Результаты натурных испытаний кремниевой солнечной батареи в климатических условиях г.Томск //Известия международной академии наук, 2004. – Т.28. №2. – С1 45-150.

8. Юрченко А.В., Бакин Н.Н., Ковалевский В.К., Плотников А.П., Ушерен ко А.А. Результаты климатических испытаний солнечной батареи в на турных условиях г.Томска// Оптика атмосферы и океана,1998. – Т.11.

№12. – С. 1337-1340.

9. Юрченко А.В., Саврасов Ф.В., Юрченко В.И.. Реальная стоимость энер гии – от ресурсов до потребителя. //Известия Том. политехн. ун-та, 2009.

– Т. 314, № 3. – С. 43–46.

10. YurchenkoA.V G.E. Lapatin High-express microwave frequencies-methods of measuring the distribution of specific resistance and existence of multisilicon Proceedings of 23st European PV Solar Energy Conference and Exhibition.

Valencia, 1-5 September 2008. р. 1840-1843 (ISBN 3-936338-24-8).

11. Юрченко А.В. Эффективность планарно-неоднородных фотоэлектриче ских преобразователей// Электронная промышленность. 2002. - №2-3. – С. 183-185.

12. Юрченко А.В., Лапатин Л.Г. Бесконтактный локальный метод измерения удельного сопротивления, времени жизни неравновесных носителей за ряда и определения типа проводимости в поликристаллическом крем нии. Том. политехн. ун-т. – Томск, 2007. – 59 с.: ил.-32 Библиогр.:

29 назв.- Рус.- Деп. в ВИНИТИ 13.12.2007 № 1169-В2007.- 59 с.

13. Юрченко А.В., Козлов А.В., Пестунов Д.А. Мобильная станция монито ринга работы солнечной батареи. Патент на полезную модель №75516.

Опубл. 10.08.2008. Бюл. № 22.

14. YurchenkoA.V., Kozlov A.V. The results of the long-term environmental tests of silicon solar batteries in Siberia.// Proceedings of 21st European PV Solar Energy Conference and Exhibition, Dresden 4-8 September 2006. – Р.2436 2439 (ISBN 3-936338-20-5).

15. Yurchenko A.V., Kozlov A.V. The long-term prediction of silicon solar bat teries functioning for any geographical region // Proceedings of 22st European PV Solar Energy Conference and Exhibition, Milan 3-7 September 2007. Р.

3019–3022 (ISBN 3-936338-22-1).

16. Yurchenko A.V., Kozlov A.V. The results of the long-term environmental tests of silicon solar batteries in Siberia Modern Techniques and Technologies // Proceedings of 13th International Scientific and Practical Conference of stu dents, Post-graduates and Young Scientists. Proceedings 26-30 March, 2007, Tomsk, Russia. Р. 20-22.

17. Yurchenko A., Kozlov A, Volkov A. Climatic and hardware factors influenc ing the output performances of silicon modules in Siberia and the far east conditions // Proceedings of 23st European Photovoltaic Solar Energy Confer ence, Valencia, Spain, 4-8 September 2008. Р. 2989–2991. (ISBN 3-936338 24-8).

18. YurchenkoA.V., Kozlov A.V. The forecasting marketing capability of the solar batteries in the Siberian market// Proceedings of 21st European PV Solar Energy Conference and Exhibition, Dresden 4-8 September 2006. Р. 3238 3239 (ISBN 3-936338-20-5).

19. Юрченко А.В., Козлов А.В., Белан Б.Д. Результаты пятилетних климати ческих испытаний солнечной батареи в натурных условиях г.Томска // 2003 Материалы 2 Всероссийской конференции молодых ученых «Ма териаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии». С. 284 286.

20. Юрченко А.В., Козлов А.В., Ковалевский В.К. Результаты климатических испытаний солнечной батареи в натурных условиях г.Томска // Возоб новляемая энергетика. Состояние проблемы перспективы Международ ная конференция. СПб., 4-6 ноября 2003 г. СПб., 2003. – С. 275-281.

21. Козлов А.В, Юрченко А.В., Юрченко В.И. Солнечные батареи как объект инновационного развития изделий двойного назначения.// Материалы III Международного технологического конгресса «Военная техника, воору жение и технологии двойного применения». Омск, 7-10 июня 2005 г.

Омск, 2005. – С. 331-332.

22. Козлов А.В., Юрченко А.В. Проблемы мониторинга работы солнечных батарей в условиях Сибири и Дальнего Востока.// Материалы Междуна родного семинара «Альтернативные источники энергии и проблемы энергосбережения. СПб, 30 мая –1 июня, 2005 г. СПб, 2005. С. 64-67.

23. Козлов А.В., Юрченко А.В. Экологические аспекты использования сол нечных батарей в Сибири. // Материалы Российской конференции «Де мидовские чтения» Томск 2006. С. 234- 24. Юрченко А.В., Юрченко В.И. Мониторинг изменения и анализ роли ма лых долей веществ в производстве и работе СБ //Полифункциональные химические материалы и технологии. Сборник статей. Т.2. Томск, /Под. ред. Ю.Г. Слижова. С. 321-323.

25. Юрченко А.В., Ушеренко А.А. Планарная неоднородность фоточувстви тельности фотоэлектрических преобразователей // Электронная промышленность. 1998 г. – № 1-2. – С. 17-21.

26. Юрченко А.В., Юрченко В.И. Физические основы метрологии дефектов в полупроводниковых фотоматериалах и тестирование сложных соедине ний на основе GaAs. //Материалы VII Российской конференции «GaAs 99». Томск. ТГУ, 1999.

27. Юрченко А.В., Ушеренко А.А. Модель неоднородного фотоэлектриче ского преобразователя // Материалы VII Российской конференции «GaAs-99». Томск. ТГУ, 1999.

28. Юрченко А.В. Юрченко В.И., Воторопин С.Д. Установка для визуализа ции и определения места расположения дефектов в солнечных элементах на основе КВЧ автодинных датчиков 5-мм диапазона //Методы и средст ва измерения физических величин: Тезисы докладов научно-технической конференции. – Н.Новгород, 1998. – Т.5.

29. Юрченко А.В., Чихман А.В., Мызгин В.С., Воторопин С.Д., Юрченко В.И., Крылов С.В Автоматизированная установка на основе автодинных датчиков КВЧ-диапазона для контроля материалов //Электронная про мышленность – № 1-2, 1998.

30. Юрченко А.В., Юрченко В.И., Воторопин С.Д. Установка для визуализа ции и определения мест расположения дефектов в плоских материаллах на основе КВЧ автодинных датчиков 5-мм диапазона //Труды VII Крым ской Международной конференции «КрыМиКо 98». Севастополь, 1998.

Юрченко А.В., Юрченко В.И. Анализ возможности использования LIGA 31.

технологий на основе синхротронного излучения для изготовления сол нечных элементов //Материалы XIII Российской конференции по ис пользованию синхротронного излучения. – Новосибирск, 2000.

Юрченко А.В., Бакин Н.Н., Зыков В.М., Юнда Н.Т. Радиационная дегра 32.

дация ФЭП при воздействии потока высокоэнергетических электронов //Материалы VIII Российской конференции «Арсенид галлия и полупро водниковые соединения группы III-V» GaAs-2002. – Томск, ТГУ, 2002. – C. 368.

Юрченко А.В., Ковалевский В.К., Плотников А.П. Климатические испы 33.

тания солнечных батарей //Электронная промышленность. №2-3, 2002. – С. 189-192.

Юрченко А.В., Юрченко В.И., Использование синхротронного излучения 34.

для изготовления и испытания солнечных элементов //Российская кон ференция по использованию синхротронного излучения. СИ-2002. – Но восибирск, 2002.– С. 131.

Юрченко А.В., Юрченко В.И. Автономные системы на основе СЭУ – 35.

повышение энергетической безопасности индивидуальных пользовате лей //Материалы докладов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Энергия: Экология, Надежность, Безопасность». – Т. 1.

ТПУ. – Томск, 2002. – С. 146-149.

Юрченко А.В., Бакин Н.Н., Шапошников А.Г., Пономарев А.А., Лисицын 36.

В.М., Юрченко В.И. Эффективность СЭУ состояние и перспективы раз вития //Материалы докладов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Энергия: Экология, Надежность, Безопасность». – Т. 2.

ТПУ. – Томск, 2002. – С. 61-63.

Юрченко А.В., Козлов А.В., Юрченко В.И. Технология модульных ин 37.

тегрированных систем как путь повышения ресурса надежности //III ме ждународный технологический конгресс «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения». Омск, 7-10 июня 2005 г. Материа лы конгресса. Ч.1. – Омск, 2005. – С. 195-196.

Юрченко А.В. Экологические аспекты технологии производства и ис 38.

пользования солнечных батарей //Материалы международного семинара «Альтернативные источники энергии и проблемы энергосбережения.

СПб., 30 мая – 1 июня, 2005 г. – СПб., 2005. – С. 31-33.

Юрченко А.В., Козлов А.В. Проблемы мониторинга работы солнечных 39.

батарей в условиях Сибири и Дальнего Востока //Материалы междуна родного семинара «Альтернативные источники энергии и проблемы энергосбережения. СПб., 30 мая – 1 июня 2005 г. – СПб., 2005. – С. 64 67.

40. Юрченко А.В., Юрченко В.И. Экологические аспекты производства и использования солнечных батарей //Материалы конференции GaAs 2006. Томск, 3-5 октября, 2006 г. – Томск, 2006. – С. 476-478.