The object of research, development or design (in Russian) : AZO и TiNx электрон-пассивирующие контакты синтезированные методом FTS магнетронного распыления.

The object of research, development or design (in Kazakh) : FTS магнитрондық бүрку әдісімен синтезделген AZO және TiNx электрон-пассивациялайтын контактілері.

Aim of work (in Russian) : Цель заключается в разработке и формировании электрон-пассивирующих контактов на основе AZO, TiNx, с использованием метода FTS магнетронного распыления для кремниевыех солнечных элементов нового поколения с архитектурой DASH, которые будут использоваться в качестве нижней ячейки в тандемных солнечных элементах Si/перовскит.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты – FTS магнитрондық бүрку әдісін қолдана отырып, AZO және TiNx материалдары негізінде электрон-пассивациялайтын контактілерді әзірлеу және қалыптастыру. Бұл контактілер жаңа буындағы DASH архитектуралы кремний күн элементтері үшін жасалады және Si/перовскит тандемді күн элементтерінде төменгі элемент ретінде қолданылатын болады.

Методы исследования (на русском) : Синтез пленок TiNx и AZO проводился на подложках монокристаллических кремниевых подложках p-типа проводимости (ρ ≈ 10–15 Ом·см, толщина ~500 мкм) и стекле. Перед осаждением проводилась стандартная химическая очистка подложек методом RCA. Напыление пленок проводилось методом FTS (Facing Target Sputtering) магнетронного распыления с использованием мишеней AZO и TiNx. Для оптимизации параметров осаждения варьировались: поток аргона, мощность распыления, расстояние между мишенями, расстояние между мишенями и подложкой. Полученные образцы исследовались методами XRR, XRD, QSSPC и четырехзондовым методом. Измерение XRR и XRD проводилось на комплексной рентгеновской установке ComplexRay C6 с использованием CuK-alpha излучения. Исследование поверхностного сопротивления проводилось с использованием четрыхзондовой головки Jandel и SMU Keithley 2400. Измерение QSSPC проводилось на установку Sinton WCT-120 PL. Характеристики полученных солнечных элементов исследовались с использованием ВАХ и EQE метода. Измерение ВАХ проводилось на установке ABET, а измерение EQE проводилось на установке QE-R.

Методы исследования (на казахском) : TiNx және AZO қабықшаларының синтезі өткізгіштігі p типті монокристалды кремний төсенішінде (ρ ≈ 10-15 Ом·см, қалыңдығы ~500 мкм) және әйнекте жүргізілді. Тұндыру алдында RCA әдісімен төсеніштерде стандартты химиялық тазарту жүргізілді. Қабықшаларды бүрку AZO және TiNx нысандарын пайдаланып магнетронды бүрку арқылы FTS (Facing Target Sputtering) әдісімен жүргізілді. Тұндыру параметрлерін оңтайландыру үшін өзгерген параметрлер: аргон ағыны, бүрку қуаты, нысаналар арасындағы қашықтық, нысаналар мен төсеніш арасындағы қашықтық. Алынған үлгілер XRR, XRD, QSSPC және төрт зонд әдісімен зерттелді. XRR және XRD өлшеу CuK-alpha сәулеленуін қолдана отырып, кешенді C6 рентген қондырғысында жүргізілді. Беттік кедергіні зерттеу төрт зондты Jandel басы мен SMU Keithley 2400 көмегімен жүргізілді. QSSPC өлшеу Sinton WCT-120 PL қондырғысында жүргізілді. Алынған күн батареяларының сипаттамалары зерттелді ВАХ және EQE әдістерімен зерттелді. ВАХ өлшеуі ABET қондырғысында жүргізілді, ал EQE өлшеуі QE-R қондырғысында жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты показали, что метод FTS-магнетронного распыления позволяет получать TiNₓ-плёнки с более высокой плотностью и более низким удельным сопротивлением по сравнению с классическим магнетронным распылением, даже при сниженной мощности. Экспериментально подтверждено, что расход аргона является ключевым параметром, определяющим электрофизические свойства TiNх, причём режим при 20 sccm обеспечивает свойства, сопоставимые с плёнками, полученными при подогреве подложки. Выявлена выраженная зависимость сопротивления и плотности от вертикального положения подложки: максимальное сопротивление фиксируется при 70 см, тогда как при 50 и 90 см наблюдается его снижение. Метод XRR подтвердил увеличение плотности плёнок до 5,7 г/см3, что соответствует плотным TiN-структурам и согласуется с усиленным отражением TiN(200) на дифрактограммах XRD. Установлено, что FTS-режимы обеспечивают более выраженный пик TiN(200), что указывает на формирование более плотной и предпочтительно ориентированной структуры по сравнению с классическим распылением. Дополнительно подтверждена возможность получения электрон-селективных контактов TiNₓ и AZO без термического подогрева, что является критически важным для низкотемпературных технологий кремниевых солнечных элементов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нәтижелер FTS-магнетронды бүрку әдісі классикалық магнетронды бүркумен салыстырғанда, тіпті қуаты төмендеген кезде де тығыздығы жоғары және меншікті кедергісі төмен TiNₓ пленкасын алуға мүмкіндік беретінін көрсетті. Аргон шығыны TiNx электрофизикалық қасиеттерін анықтайтын негізгі параметр екендігі эксперименталды түрде расталды, ал 20 sccm режимі төсеніш қызған кезде алынған қабықшалармен салыстырылатын қасиеттерді қамтамасыз етеді. Кедергі мен тығыздығы төсеніштің тік күйіне айқын тәуелділігі анықталды: максималды кедергі 70 см-де бекітіледі, ал 50 және 90 см-де оның төмендеуі байқалады. XRR әдісі қабықша тығыздығының 5,7 г/см3 дейін өсуін растады, бұл тығыз TiN құрылымдарына сәйкес келеді және XRD дифрактограммаларында TiN(200) күшейтілген шағылысуына сәйкес келеді. FTS режимдері классикалық бүркумен салыстырғанда тығыз және жақсырақ бағытталған құрылымның қалыптасуын көрсететін неғұрлым айқын TiN(200) шыңын қамтамасыз ететіні анықталды. TiNₓ және AZO электрон-селективті контактілерін термиялық жылытусыз алу мүмкіндігі одан әрі расталды, бұл кремний күн батареяларының төмен температуралы технологиялары үшін өте маңызды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : разработанный процесс FTS-магнетронного распыления обеспечивает получение плотных и низкоомных TiNх- и AZO-контактов без подогрева подложки и при сниженной мощности до 250–300 Вт, что уменьшает энергопотребление установки. Технология ориентирована на масштабируемость и интеграцию в существующие линии производства кремниевых солнечных элементов без необходимости модернизации высокотемпературного оборудования.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әзірленген FTS-магнетронды бүрку процесі төсенішті қыздырмай және 250-300 Вт-қа дейін төмендетілген қуатпен тығыз және төмен токты TiNₓ және AZO контактілерін алуды қамтамасыз етеді, бұл қондырғының қуат тұтынуын азайтады. Технология жоғары температуралы жабдықты жаңартуды қажет етпестен, кремний күн батареяларын өндірудің қолданыстағы желілеріне масштабтауға және интеграциялауға бағытталған.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : орындалмаған

Efficiency (in Russian) : Эффективность разработки подтверждается получением плёнок TiNₓ с низким удельным сопротивлением и повышенной плотностью при сниженной мощности и без подогрева подложки, что напрямую улучшает проводимость электрон-селективных контактов. Оптимизация параметров позволила уменьшить энергозатраты процесса и сократить расход рабочего газа, что снижает себестоимость формирования слоёв.

Efficiency (in Kazakh) : Даму тиімділігі төмен кедергісі бар және тығыздығы жоғары TiNₓ қабықшаларын қуаты аз және төсенішті қыздырмай алу арқылы расталады, бұл электрон-селективті контактілердің өткізгіштігін тікелей жақсартады. Параметрлерді оңтайландыру процестің энергия шығынын азайтуға және жұмыс газының шығынын азайтуға мүмкіндік берді, бұл қабаттардың пайда болу құнын төмендетеді.

Field of application (in Russian) : Si и Si/перовскит тандемные солнечные элементы.

Field of application (in Kazakh) : Si және Si/перовскит тандемді күн батареялары.