КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ОРГАНО-НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПЕРОВСКИТОВ 

Шамин Алексей Алексеевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),
E-mail: iit@pnzgu.ru
Печерская Екатерина Анатольевна, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-
измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),
E-mail: pea1@list.ru
Николаев Кирилл Олегович, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: nikolaev_kirill10@mail.ru
Зинченко Тимур Олегович, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),
E-mail: scar0243@gmail.com
Головяшкин Алексей Алексеевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: aleiiika92@mail.ru 

620.91.51.74 

DOI

10.21685/2307-5538-2018-4-10 

Актуальность и цели. Улучшение параметров качества солнечных элементов – одна из актуальных задач альтернативной энергетики, решение которой связано с анализом причин, влияющих на параметры качества функциональных слоев. Одним из перспективных типов солнечных элементов являются солнечные элементы нового поколения на основе гибридных органо-неорганических перовскитов (ГОНП). Целью является разработка и исследование методов управления качеством технологического процесса синтеза функциональных слоев солнечных элементов.
Материалы и методы. Для решения поставленных задач применены методы контроля и управления качеством,
такие как диаграммы Парето и Исикавы. С помощью данных методов исследованы прозрачные проводящие покрытия и слои металлооксида солнечных элементов на основе ГОНП.
Результаты. Разработаны причинно-следственные диаграммы Исикавы и Парето, что позволило выявить следующие основные проблемы получения функциональных слоев солнечных элементов на основе гибридных органо-неорганических перовскитов: дефекты морфологии поверхности пленок, отклонения от заданной толщины, неисправ-
ности установок. На эти три категории приходится 80 % всех неисправностей, связанных с получением функциональных слоев солнечных элементов на основе ГОНП.
Выводы. Доказано, что использование методов контроля качества позволяет улучшить параметры качества покрытий солнечных элементов ГОНП. Были выявлены основные причины дефектов. К ним относятся неверный выбор технологических режимов и методик получения, а также неправильное обращение с оборудованием и материалами. Действия, направленные на устранение данных причин дефектов, являются приоритетной задачей. 

Ключевые слова

качество, солнечный элемент, функциональные слои, диаграмма Исикавы, диаграмма Парето 

 Скачать статью в формате PDF

1. Andrade, L. Dye-sensitized solar cells: an overview / L. Andrade, H. A. Ribeiro, A. Mendes // Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. – 2010. – P. 1–20.
2. Characterization of nanocrystalline and thin film TiO2 solar cells with poly (3-undecyl-2,2-bi-thiophene) as a sensitizer and hole conductor / C. D. Grant, A. M. Schwartzberg, G. P. Smestad, J. Kowalik, L. M. Tolbert, J. Z. Zhang // Journal of Electroanalytical Chemistry. – 2002. – Vol. 522. – P. 40–48.
3. Gratzel, M. Review Dye-sensitized solar cells / M. Gratzel // Journal of Photochemistry and Photobiology: Photochemistry Reviews. – 2003. – Vol. 4. – P. 145–153.
4. Сенсибилизированные красителем солнечные элементы: современное состояние и перспективы развития / Р. М. Печерская, В. А. Соловьев, С. В. Ракша, К. О. Николаев, В. И. Кондрашин // Нано- и микросистемная техника. – 2016. – Т. 18, № 2. – С. 109–119.
5. Шамин, А. А. Методики получения и исследование функциональных слоев солнечных элементов / А. А. Шамин, К. О. Николаев, Е. А. Печерская, А. Н. Купцов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2017. – № 2 (22). – С. 279–286.
6. Nikolaev, K. O. Influence of technological parameters on the energy efficiency of oxide solar cells / K. O. Nikolaev, E. A. Pecherskaya, A. A. Shamin // 19th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices, EDM. – 2018. – P. 19–21.
7. Зинченко, Т. О. Анализ методов получения прозрачных проводящих покрытий / Т. О. Зинченко, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. Всерос. межвуз. науч.‐практ. конф. / под ред. Л. Р. Фионовой. – Пенза, 2018. – С. 258–260.
8. Кондрашин, В. И. Исследование влияния концентрации примеси на поверхностное сопротивление в ППП (полученных методом спрей-пиролиза) на основе диоксида олова / В. И. Кондрашин, Е. А. Печерская // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники : материалы 19-й Всерос. молодежной научной школы-семинара. – Пенза, 2016. – С. 175–176.
9. Зинченко, Т. О. Анализ материалов, используемых для производства прозрачных проводящих покрытий / Т. О. Зинченко, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. Всерос. межвуз. науч.‐практ. конф. / под ред. Л. Р. Фионовой. – Пенза, 2018. – С. 256–258.
10. Шамин, А. А. Получение и исследование функциональных слоев солнечных элементов нового поколения на основе органо-неорганических перовскитов / А. А. Шамин, К. О. Николаев, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. статей IV ежегодной межвуз. науч.‐практ. конф. – Пенза, 2017. – С. 313–316.