Функциональные слои на основе оксида цинка в тонкопленочных солнечных преобразователях

1. Российская Академия наук Дагестанский научный центр Институт физики Функциональные слоина основе оксида цинка в тонкопленочных солнечных преобразователях 2013

2. Цель проекта • Разработка материалов и технологий dc магнетронного формирования функциональных покрытий для систем отображения информации, солнечных панелей, энергосберегающих покрытий i-стекла. 2. Создание альтернативных материалов на основе ZnO для замены дорогостоящих электродов на основе систем ITO (In2O3-SnO2) и повышения стабильности характеристик материала в условиях ионной бомбардировки и воздействия водородной плазмы тлеющего разряда. • Создание антистатических покрытий элементов космических аппаратов для замены используемых покрытий на основе слоев систем ITO (In2O3-SnO2). 4. Создание керамических и металло-керамических материалов на основе ZnO для использования в качестве мишеней для магнетронного формирования прозрачных электродов и антистатических покрытий.

3. http://nanomarkets.net/market_reports/report/transparent_conductor_markets_2013http://nanomarkets.net/market_reports/report/transparent_conductor_markets_2013 РЫНОК МИШЕНЕЙ ТСО , США ежегодно инвестирует около15 миллиардов в развитие альтернативных источников энергии.

4. Сущность задачи Dye-sensitized solar cell

5. Академические исследования • Совместно с ИКАН (С.А. Семилетов)и ДГУ выполнены исследования процессов газофазного синтеза гетероэпитакиальных структур ZnO/Al2O3. • Проведены комплексные исследования излучательных характеристик гетероэитаксиальных структур ZnO, CdS, CdSe, CdS1-xSexв широком диапазоне уровней накачки. • Исследованы процессы формирования прозрачных проводящих слоев на основе оксида цинка методом dc магнетронного распыления. Разработаны и запатентованы новые материалы и технологии. • Исследованы процессы формирования наноструктур и тонких слоев в условиях отсутствия катализаторов по механизму «пар-жидкость – кристалл». Запатентованы технологии синтеза тонких слоев. • Изучены механизмы формирования кластеров, фрактальных кластеров, тетраподов и иных агрегатов на основе оксида цинка. Опыт работы коллектива (I)

6. Опыт работы коллектива (II) Прикладные работы Коллективом исполнителей разработаны тонкопленочные компоненты многофункциональных индикаторов для предприятий НПО «Платан» (Фрязино), РПКБ (Раменское). Коллективом авторов выполнена комплексная работа по исследованию, разработке, выполнению НИОКР, внедрению в производство на предприятии ОАО «Полема» патентно-чистых технологий синтеза керамических мишеней, продвижению продукции в ходе презентаций в R&D ведущих мировых производителей LCD и Solar Cell (полный цикл «НИР – ОКР- Внедрение– Продвижение продукции»).

7. Коммерциализация результатов НИР

8. Патентная защита

9. НИР --------- Приоритетные исследования с привлечением РАН ОКР ----- Разработка Промышленных технологий ------------- Создание интеллектуальной собственности Построение работ по проекту Производство ----------------- Организация поставок Керамических мишеней для формирования покрытий. Менеджмент ---------------- Продвижение продукции на рынке высоких технологий R&D MANUFACTURING MANAGEMENT

10. Слои ZnO: Al (AZO)

11. Спекание в парах металла (GZOB-VA)

12. Многослойные ТСО ITO/GZO/Glass ITO 25nm Advanced GZO 165 nm Glass Substrate

13. Синтез керамическихмишеней GZO

14. A-GZO Target’s surface. Nodules formation

15. Газофазный синтез ультрадисперсных структур Синтез в системе Zn – O2 Со-распыление ZnO-Zn

16. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разработан номенклатурный ряд керамических мишеней на основе доступного материала (ZnO) для формирования электродов в Solar Cell, low-E покрытий стекла, создания антистатических покрытий. 2. Разработан новый класс металло - керамических мишеней для формирования слоев с высоким структурным совершенством. 3. В сотрудничестве с ЦТТ РАН и РОСНАНО проводятся мероприятия по развертыванию работ, направленных на коммерциализацию созданной интеллектуальной собственности.

17. Формирование на поверхности оконного стекланизкоэмиссионного покрытия (low-E), минимизирующего потери тепла зимой и перегрев помещений летом. Обеспечивает снижение затрат на энергообеспечение зданий примерно на 20% ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ Прозрачные электроды являются одним из ключевыхфункциональных покрытий в составе ЖК дисплея. Разработанные авторами проекта материалы отвечают требованиям производителей дисплеев Индустрия светоизлучающих диодов. В данных устойствах слои ZnO используются в качестве прозрачных электродов и в качестве светоизлучающего материала. Оксид цинка является базовым материалом для формирования прозрачных электродов в солнечных преобразователях. Помимо этого цветосенсибилизированные солнечные преобразователи построены на основе наноструктур оксида цинка.

18. Координационный центр межотраслевой вертикально- интегрированной структуры по разработке и внедрению новых патентно-чистых материалов и технологий РКК «Энергия» ИСС ИСС Схема координации НПО «Квант» Дубна Технологический центр ИКАН Nitol Solar РПКБ НИИ им. Келдыша LG, Samsung, GMO, AUO, von Ardenne, AGC et al. ОАО «Полема»

19. Thank you for your attention!