| Название: | Термофотовольтаические модули на основе узкозонных гетероструктур А3В5 для преобразователей тепловой энергии в электрическую |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 08 - ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК |
| Научная дисциплина: | 08-402 Возобновляемые источники и системы прямого преобразования энергии 08-406 Энерго- и ресурсосберегающие, экологически чистые химико-технологические процессы |
| Ключевые слова: | термофотовольтаические модули, гетероструктуры, преобразование энергии, газофазная эпитаксия, экологически чистый источник энергии |
| Время действия проекта: | 2005-2007 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Андреев,ИА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 05-08-50200 |
| Финансирование 2005 г.: | 400000 |
| Исполнители: |
Гребенщикова,ЕА: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Кижаев,СС: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Куницына,ЕВ: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Михайлова,МП: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Молчанов,СС: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Пархоменко,ЯА: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Романов,ВВ: лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
Яковлев,ЮП : лаб. инфракрасной оптоэлектроники (Ременного,МА)
|
Проект посвящен разработке и исследованию новых термофотовольтаических (ТФВ) элементов на основе многокомпонентых узкозонных твердых растворов соединений А3В5 и их гетероструктур (GaInAsSb/GaSb, GaInAsSb/GaAlAsSb, InAsSbP/InAs) для температурного диапазона 1200-1700С (Eg=0.6-0.4 эВ). Применение узкозонных гетроструктур позволит продлить чувствительность ТФВ элементов в длинноволновую область и эффективно использовать тепловую энергию низкотемпературных источников. В проекте будут развиты новые физические и технические подходы к технологии эпитаксиального выращивания (комбинированная эпитаксиальная технология, сочетающая жидкофазную эпитаксию и газофазную эпитаксию из металлоорганических соединений - ЖФЭ+МОГФЭ) четверных твердых растворов на основе GaSb и InAs с низкой концентрацией носителей и качественными резкими гетерограницами. Будет изучено влияние гетрограницы и поверхностных состояний на эффективность работы ТФВ элементов. Будет выполнено физическое моделирование конструкции оптимальной термофотовольтаической структуры для определения максимального напряжения разомкнутой цепи и эффективности преобразования. Будет использована новая концепция создания ТФВ элементов с улучшенными параметрами, включая использование широкозонного окна (GaAlAsSb, InAsSbP), пассивирующих и защитных покрытий. Будет предложена дешевая и воспроизводимая технология создания как отдельных ТФВ элементов, так и модулей, пригодных для использования в малогабаритных системах преобразования энергии в электрическую с эффективностью ~90%. Такие приборы важны для преобразования тепловой энергии в электрическую и могут быть использованы в качестве дешевых, экологически чистых малогабаритных источников электричества, получаемых от нагревателей при сжигании газа, угля, древесины, биомассы и др.; для гражданских и промышленных применений; применений в чрезвычайных ситуациях (катастрофы), в быту, конверсионных задачах.
