The object of research, development or design (in Russian) : Кремниевые солнечные элементы остаются наиболее используемыми в связи с распространённостью кремния на Земле, его стабильностью и относительной дешевизной. Объектом исследования данного проекта является модернизация производства кремниевых солнечных элементов путем оптимизации наноструктур методом магнетронного распыления и синтеза бор- и фосфорсодержащих растворов золь-гель методом.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Кремний күн батареялары жердегі кремнийдің көптігі, оның тұрақтылығы мен салыстырмалы арзандығына байланысты ең көп қолданылатын болып қала береді. Бұл жобаның зерттеу нысаны наноқұрылымдарды магнетронды шашырату арқылы оңтайландырып және бор және фосфор бар ерітінділерді золь-гель әдісімен синтездеу арқылы кремний күн батареяларының өндірісін жаңғырту болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Оптимизация параметров магнетронного осаждения для минимизации наносимого урона подложке кремния и туннельному слою SiO2. Определение зависимости степени легирования нанослоев poly-Si (p) от параметров распыления мишеней Si и B. Разработка экспрессных методов формирования бор- и фосфорсодержащих растворов с оптимальными свойствами и удовлетворительным сроком годности.

Aim of work (in Kazakh) : Кремний төсеніші мен SiO2 туннель қабатының зақымдануын азайту үшін магнетронды шашырату параметрлерін оңтайландыру. Poly-Si (p) наноқабаттарының легирлеу дәрежесіне Si және B нысандарынның шашырату параметрлерінің тәуелділігін анықтау. Оңтайлы қасиеттері мен қанағаттанарлық жарамдылық мерзімі бар бор және фосфор бар ерітінділерді қалыптастырудың экспресс әдістерін әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : В ходе реализации проекта согласно пунктам 1.1-1.3 календарного плана выполнены работы по разработке рецептов к приготовлению бор- и фосфорсодержащих растворов. Для оценки готовности образцов и оценки гель образования проводились измерения водородного показателя pH-метром. После нанесения растворов методом центрифугирования и термообработки быстрым и классическим отжигом проводилась оценка качества полученного p-n перехода. Отношение величин прямого и обратного токов измерялось на основе вольт-амперных характеристик. Четырехзондовым методом измерено поверхностное сопротивление легированных поверхностей образцов. СВЧ методом было измерено эффективное время жизни неосновных носителей заряда.

Методы исследования (на казахском) : Жобаны жүзеге асырудағы күнтізбелік жоспардың 1.1-1.3 тармақтарына сәйкес бор және фосфоры бар ерітінділерді дайындау рецептураларын әзірлеу жұмыстары жүргізілді. Үлгілердің дайындығын және гельдің пайда болуын сынау мақсатында сутегінің көрсеткіші рН метрмен байқаудан өтті. Ерітінділерді центрифугалау тәсілі арқылы жаққаннан және тез әрі классикалық күйдіру процессінен кейін р-n ауысуының сапасы тексерілді. Тура және кері токтардың қатынасы ток-кернеу сипаттамалары негізінде өлшенді. Үлгілердің қоспаланған беттерінің беттік кедергісі төрт зонд әдісімен өлшенді. Миноритарлық заряд тасымалдаушылардың тиімді қызмет ету мерзімі микротолқынды әдіс арқылы өлшенді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате выполнения пунктов 1.1-1.3 календарного плана разработаны рецепты приготовления бор- и фосфорсодержащих растворов, оптимизированы этапы подготовки образцов и процессы термического отжига (диффузии). Впервые получены рецепты фосфорсодержащих растворов с коротким временем приготовления ~2 часа. Показана равномерность легирующего слоя на площади 100×100 мм2 несмотря на использование метода центрифугирования. Выяснено, что диффузия методом быстрого термического отжига требует меньшего времени приготовления растворов и менее требовательна к подготовке образцов. Измерения времени жизни неосновных носителей не показали увеличения времени жизни сразу после диффузии из-за отсутствия пассивирующего слоя.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаны іске асырудағы 1.1–1.3 тармақтарының күнтізбелік жоспарына сәйкес бор және фосфоры бар ерітінділерін дайындау рецепті жөніндегі жұмыстардың нәтижесіне қарай отыра, үлгілерді дайындау және термиялық күйдіру (диффузия) процесстері оңтайландырылды. Тұңғыш рет дайындау уақыты қысқа ~2 сағат болатын фосфоры бар ерітінділердің рецептері алынды. 100×100 мм2 аумақта легирлеуші қабаттың біркелкілігі центрифугалау әдісінің қолданылуына қарамастан көрсетілген. Жылдам термиялық күйдіру арқылы диффузия ерітінділерді дайындау үшін аз уақытты қажет ететіні және үлгіні дайындауда аз талап етілетіні анықталды. Миноритарлық заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақытын өлшеу пассивация қабатының болмауына байланысты диффузиядан кейін бірден өмір сүру ұзақтығының ұлғаюын көрсетпеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработаны рецепты к приготовлению бор- и фосфорсодержащих растворов с коротким временем приготовления 1–2 часа и продолжительным сроком годности 1–2 недели, которые позволяют формировать качественный p-n переход без использования токсичных газов при температуре 830-870оС в течение 1-5 минут.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Құрамында бор және фосфор бар ерітінділерді дайындау үшін қысқа дайындық уақыты 1–2 сағат және ұзақ сақтау мерзімі 1–2 апта болатын рецепттер әзірленді, олар улы газдарды қолданбай 830-870°С температураларда 1-5 минуттің ішінде жоғары сапалы p-n өткелін қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : В результате исполнения пунктов 1.1-1.3 календарного плана были получены бор- и фосфор- содержащие растворы с оптимальными характеристиками (концентрация, время приготовления, срок годности). Более того, показана высокая стабильность полученных растворов. Таким образом, планируется внедрить полученные результаты в технологическую линию производства кремниевых солнечных элементов ЛАЭиН АО «КБТУ».

Level of implementation (in Kazakh) : Күнтізбелік жоспардың 1.1-1.3-тармақтарын орындау нәтижесінде оңтайлы сипаттамаларымен (концентрациясы, дайындау уақыты, жарамдылық мерзімі) бор және фосфор бар ерітінділер алынды. Сонымен қатар, алынған ерітінділердің жоғары тұрақтылығы көрсетілген. Осылайша, ЛАЭиН-ның күн батареяларының технологиялық өндіріс барысына осы нәтижелерді енгізу жоспарлануда.

Efficiency (in Russian) : Полученные результаты показали, что методом центрифугирования возможно получить высококачественные легированные фосфором и бором слои кремния. Вариация концентрации исходных растворов, температуры и времени диффузии позволяет контролировать поверхностное сопротивление, что дает возможность увеличить КПД солнечных элементов.

Efficiency (in Kazakh) : Көрсетілген нәтижелерде бойынша, центрифугалау тәсілі арқылы жоғары сапалы форфор және бормен легирленген кремний қабаттарды алуға болады. Бастапқы ерітінділердің концентрациясының, температураның және диффузия уақытының өзгеруі күн элементтерінің ПӘК-ін арттыратын беттік кедергіні бақылауға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Научные результаты и наработки, полученные в ходе исполнения данного проекта, могут найти широкое применение не только в кремниевой солнечной технологии, но и в полупроводниковой промышленности. Благодаря разработке безопасных методов формирования p-n переходов технология не требует развитой инфраструктуры и может быть легко масштабирована.

Field of application (in Kazakh) : Бұл жобаны жүзеге асыру барысында алынған ғылыми нәтижелер мен әзірлемелерді тек кремнийлі күн технологиясында ғана емес, жартылай өткізгіш өнеркәсібінде де кеңінен қолдануға болады. p-n ауысуылардың қалыптастырудың қауіпсіз әдістерін әзірлеудің арқасында технология дамыған инфрақұрылымды қажет етпейді және оңай масштабталады.