О лаборатории
В лаборатории проводятся исследования новых твердотельных и тонкопленочных фотоэлектрических элементов, методов регистрации и преобразования оптического излучения фотоэлектрическими детекторами и преобразователями излучения для систем контроля, управления, навигации, диагностики, а также фотовольтаические элементы для солнечной энергетики и методы их метрологии.
Направления научной деятельности лаборатории:
— разработка конструкций и технологии изготовления фотодетекторов ультрафиолетового, видимого и ближнего инфракрасного диапазонов длин волн для дистанционного управления, датчиков ионизирующего излучения и медицинских датчиков
— разработка солнечных элементов на основе соединений CuInGaSe
— разработка тонкопленочных инфракрасных микроболометров
— разработка тонкопленочных фотодиодов на основе соединений оксида цинка
— разработка тонкопленочных приборов на основе оксида ванадия
Разработки
Разработка методик и создание аппаратной базы для метрологических измерений энергетических параметров фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии и их сертификации.
Организация сертификационного центра для обеспечения потребности научных и учебных заведений РБ во вторичных эталонных и достоверных измерениях энергетических параметров фотоэлектрических преобразователей (солнечных элементов), испытания и сертификации разрабатываемых, приобретаемых, производимых и эксплуатируемых предприятиями и организациями устройств солнечной энергетики для выработки оптимальных маркетинговых и финансовых решений.
Импульсный тестер фотоэлектрических модулей — прототип
Лавинные фотодиоды
Разработана конструкция и технология серии кремниевых ЛФД с диаметром активной области 200 мкм, 500 мкм и 1000 мкм. Характеристики разработанных ЛФД соответствуют характеристикам лучших зарубежных аналогов. Серийное производство серии кремниевых ЛФД освоено на ОАО «ИНТЕГРАЛ».
Лавинные фотодетекторы или фотодиоды (ЛФД) обеспечивают внутреннее усиление регистрируемого сигнала в объёме полупроводника в 50÷1000 раз. Отличительными особенностями приборов данного типа являются компактные размеры, высокая чувствительность даже к малым световым сигналам, хорошая квантовая эффективность, низкая стоимость, а также возможность использования как в качестве дискретного прибора, так и в качестве диодных матриц. Такие системы работают преимущественно в двух спектральных диапазонах: 0.8-0.9 и 1-1.6мкм. В первом диапазоне оптимальным является кремниевый лавинный фотодиод: он превосходит фотоприемники на других материалах по надежности, электрическим характеристикам, обработанности технологии и дешевизне.
Применения: оптоволоконные линии связи, локация и дальнометрия, лазерные радары, пространственную передачу света, детектирование слабых сигналов и биомедицинские приборы. Лавинные фотодиоды широко используются в физике высоких энергий. Часто лавинные фотодетекторы могут быть единственным возможным типом детектором для измерения слабых сигналов в присутствии высоких магнитных полей. Использование данных приборов приводит к снижению размеров аппаратуры и улучшению пороговой чувствительности и позволяет существенно упростить системы регистрации и обработки сигналов.
Разработка твердотельных фотоэлектрических приборов и устройств для систем визуализации, контрольно-измерительной и специальной техники
Наиболее перспективным методом получения информации имеющейся в разных спектральных оптических диапазонах для технического зрения является метод преобразования информации из одной области спектра в другую, например, из ИК области в более коротковолновую. Этот метод дает наибольшую чувствительность при помощи использования матриц микрорезонаторовФабри-Перо, которые можно изготавливать на базе технологий микроэлектроники. Высокая чувствительность микрорезонаторовФабри-Перо является следствием того, что принцип их работы базируется на физическом явлении многолучевой интерференции. Основным термочувствительным элементом термооптического преобразователя является матрица пленочных микрорезонаторов Фабри-Перо, которая работает в режиме пропускания или отражения зондирующего излучения.
Разработаны и изготовлены матрицы микрорезонаторов Фабри-Перо с размерами пикселя 18 × 18 мкм и зазорами между пикселями 2 мкм, емкостью 320 × 240 пикселей и диэлектрическими слоями зеркал из широкоприменяемых диэлектриков с высоким и низким значением коэффициента преломления.
Матрица микрорезонаторов Фабри-Перо –увеличенное изображение (шкала в см )
Внешний вид термочувствительной матрицы микрорезонаторов Фабри-Перо и спектральные характеристики ее коэффициента пропускания при разных температурах
Разработка экспериментальных образцов гибридных солнечных элементов с повышеннымик.п.д. и радиационной стойкостью для солнечных батарей космических аппаратов
Разработана конструкция и изготовлен гибридный СЭ, включающий в себя теплоотводящее основание из кристаллического кремния размером 104 мм х 54 мм х 0,25 мм с тремя интегрированными кремниевыми СЭ, токоведущими контактными шинами и InGaP/Ga(In)As/Ge СЭ собранные в электрогенерирующие линейки. Изготовленный гибридный элемент с оптической системой на импульсном имитаторе со спектром солнечного излучения АМ0 (0,136 Вт/см2 ) обеспечивал удельную электрическую мощность более 350 Вт/м2. За счёт использования ЛК и гибридных СЭ достигнуто снижении массогабаритных показателей фотогенерирующей части до 1,1 кг/м2. Применение оптической концентрирующей системы обеспечивает уменьшение габаритных размеровInGaP/Ga(In)As/Ge СЭ и как следствие снижение стоимости солнечных батарей с концентраторами пропорционально кратности концентрирования солнечного излучения, повышая при этом радиационную стойкость за счёт защиты МП СЭ элементами оптической конструкции с существенным увеличением срока эксплуатации.Разориентация оптической системы ФЭМ от светового потока вдоль и поперёк линейного фокуса линзового концентратора, с сохранением выходной электрической мощности до 85% от максимума, составляет ± 22о.
Вертикальная структура кремниевого СЭ интегрированного в теплоотводящее основание гибридного СЭ
Экспериментальный образец гибридного СЭ размером 54 мм x 104 мм, где: 1 — теплоотводящее основание из кристаллического кремния; 2 – две линейки изкаскадныеInGaP/Ga(In)As/Ge СЭ; 3, 4, 5 – три кремниевых СЭ, 6 – токоведущие контактные шины, 7 — байпасные диоды.
Публикации
- Properties of Cu(In,Ga)(S,Se)2 thin films prepared by selenization/sulfurization of metallic alloys // Thin Solid Films. 2007, Vol. 515, No 15, P. 5848-5851.
- «Бескадмиевые тонкопленочные гетерофотоэлементы Cu(In,Ga)Se2/In2S3: создание и свойства» // ФТП, 2007, Том. 41, № 8. – С. 992-997.
- Компьютерная система автоматического контроля толщины напыляемых тонких пленок // Приборы и системы, 2007 г., № 12, с. 56-59
- Synthesis and characterization of vanadium oxide films by post-oxidation and reactive sputtering // Materials Science and Engineering B, 2007, vol. 141, No.3, 108-114.
- Chracterization of Cu(In1-xGax)(S1-ySey)2 thin films for solar cells // Proceedings of the 22nd European Photovoltaic Solar Conf. (3-7 Sept. 2007, Milan, Italy), pp. 2342-2345.
- Analysis of CIGS-based thin film solar cells with graded band gap // Physicа Status Solidi (c), 2009, Vol. 6, № 5, p. 1237-1240.
- Двухканальный виброустойчивый интерферометр с совмещенными каналами зондирования / Проблемы физики, математики и техники, № 4 (13). — 2012. — С. 30-34.
- Revealing two components of oxidant flux for thermal oxidation of silicon contrary to several models // J. Mater Sci.- Vol. 52.-No.1.- 2017.
Контакты
- malyutina@oelt.basnet.by
- тел. +375-17-3563229