الفهرس 
AbstractOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 175 |  |  |
| | | from | 175 | | |
Abstract
الملخص العربي
” دراسة معمليةلتأثير معاملات الطبقة المضادةللانعكاس على كفاءة الخليةالشمسية السيلكونية”
يتزايد الطلب على الطاقة يوما بعد يوم نتيجة الزيادة السكانية،الثورة الصناعيةوارتفاع مستوى المعيشة في جميع أنحاء العالم،ونظراً للاعتماد الكبير على مصادر الطاقة التقليدية مثل النفط والغاز، حدث عجزفي مخزون الطاقة حيثأن المتاح أقل من المطلوب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الاستخدام المستمر لمصادر الطاقة التقليدية أدى بشكل مباشر الى التغيرالمناخي، والتلوث البيئي. لذلك كانت هناك حاجة ملحة للبحث واستغلال مصادر اخرى مستديمة ومتجددة للطاقةمثل الطاقة الفوتوفولطية، طاقة الرياح، الطاقة المائية، الكتلة الحيوية،وغيرها، والتي تمثل طاقات صديقة للبيئة وآمنة وموثوقة ومستدامة ونظيفةوالتي تساهم في الحد من المشاكل البيئية.
الطاقة الفوتوفولطية هي السائدة عالميا حيث يعتمد ما يقرب من 90 ٪ منالطاقة الفوتوفولطية العالمية على السيليكون البلوري الذييمثل العنصر الرئيسيلإنتاج الخلايا الشمسية السيليكونية.
ينعكس نسبة كبير من الإشعاع الشمسي (قد تصلقيمة الانعكاس 35٪) من سطح الخلايا الشمسية السيليكونية، ونتيجة لذلك،لا يساهم هذا الجزء فيالتوليد الفوتوفولطي لأزواج الإلكترونات – فجوات. ويؤدي هذا الفقد من الإشعاع الشمسيإلى الحد من كفاءة الخلايا الشمسية السيليكونية، وانخفاضها.لذلك، فإن تجميعالإشعاع الشمسي هي تقنية مهمة للغاية لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية.
الهدف من هذه الدراسة تحسين كفاءة الخلايا الشمسية السليكونية أحادية البلورة من خلال زيادة تجميع الضوء وتقليل نسبةالانعكاس. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق ترسيب طبقة تخميلمضادة للانعكاس (ARC) على سطح الخلايا الشمسية السيليكونية،.
في هذه الدراسةتم ترسيب أغشية نيتريد السيليكونباستخدامفرن ترسيب بخار كيميائي محسن بالبلازما (PECVD)
(M82200-9/UM PECVD computer technology automatic control system V9.1)
منالسيلان ((SiH4 والأمونيا (NH3) عند ضغط195بسكال،وكانت قوة البلازما 3100 واط.ركزتهذه الدراسة على تأثير تغيير معاملات ترسيب أغشية نيتريد السيليكون (SiNX) المضادللانعكاس (ARC) على الخواص الضوئية والمورفولوجيةلهذه الأغشية.فقد تمت دراسة تأثير درجة حرارة ترسيب طبقة SiNX(300 درجة مئوية - 450 درجة مئوية) ، وقت الترسيب (5 دقائق - 13 دقيقة) نسبة تدفق الغازاتSiH4/ NH3 (7-10). كذلك تم تصنيع الخلاياالشمسيةالسليكونية أحادية البلورة التي تم تخميلها بطبقات نيتريد السيليكونالمضادة للانعكاس عند معاملات الترسيب المختلفة,بالإضافة إلى دراسة تأثير تغييرمعاملات ترسيب أغشية نيتريد السيليكونعلى كفاءة الخلايا الشمسية السليكونيةأحادية البلورة.
وقداجريت التجارب المعملية لهذه الدراسة في المعمل القومي المصري الصيني المشترك للطاقة المتجددة التابع لأكاديمية البحث العلمي, سوهاج, مصر.
تم قياس سماكة الأفلام، معامل الانكسار، الانعكاسيةوتجانس أغشية نيتريد السيليكون كدالةلمعاملات الترسيب باستخدام مقياس القطع بالليزر متعدد الزوايا ( (ellipsometerومقياس الطيف الضوئي spectrophotometer)) ومجهر المسح الإلكتروني (SEM). أيضا قياس خواص الجهد-التيار (I-V) والقدرة -الجهد (P-V)ومعاملات الخلاياالشمسية عندمعايير الاختبار القياسية (100 مللي واط / سم 2و25 درجة مئوية) بواسطة جهاز اختبار الخلايا الشمسية (SCMT) المزود بمصباح زينون النابض.
تم الحصول على معامل الانكسار(n)" ~ "2، والسمك(th) 86.6 نانومتر، ونسبة الانعكاسية (R) حوالي 0.934٪ مع انتظام وتجانس جيد لفيلم نيتريد السيليكون المحضر عند 380 درجة مئوية، 11 دقيقةو9نسبة تدفق الغاز حيث أعطت 18.84%أعلى كفاءة للخلايا الشمسية ذات تيار دائرةالقصر (ISC) 8.96 أمبير، جهد الدائرة المفتوحة (VOC) 633.فولت, معامل المليء (FF) 80.09%،أقصى تيار Ipm)) 8.329أمبير، أقصى جهد (Vpm) 545. فولت وأقصي قدرة 4.539واط.
تحتوي هذه الرسالة على سبعة فصول كالآتي:
• الفصل الأول: يقدم هذا الفصلمقدمة عامةعنالمعمل القومي المصري الصيني المشترك للطاقة المتجددة التابع لأكاديمية البحث العلمي بسوهاج, مصر.بالإضافة إلى مقدمة عامة لموضوع الرسالة ، وأهدافودوافع الرسالة ، كما يتضمن نبذة عن باقي فصول الرسالة.
• الفصل الثاني: يستعرض هذا الفصل شرحالمفاهيم الأساسيةللخلايا الشمسيةونظرية التشغيل بالإضافة إلىالعيوبوالمميزاتوالتكنولوجيات المختلفة للخلايا الشمسية ومعاملات توصيفها.
• الفصل الثالث: هذا الفصل يستعرضمسحا شاملا للمواد التي تستخدم كأغشية مضادة لانعكاس الضوء مع التركيز على خصائصومعاملات وتقنيات التحضير لأغشية نيتريد السليكون كمادة مضادة لانعكاس الضوء.
• الفصل الرابع: يختص هذا الفصل بوصف تفصيلي لخطواتتصنيع الخلايا الشمسية السليكونية أحادية البلورية في المعمل القومي المصري الصيني المشترك للطاقةالمتجددة بسوهاج.
• الفصل الخامس: في هذا الفصل تم عرض المنهجية للتجارب المعملية المستخدمة لتحضير أغشية نيتريد السليكون عند معاملات تحضير مختلفة مثل درجة الحرارة وزمن الترسيب ونسبة تدفق الغازات(سيلانوأمونيا)،بالإضافة الىوصف المواد المستخدمة والأجهزة والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة.
• الفصل السادس:يعرض هذا الفصل فحصوتحليل،ومناقشةالنتائج التي تم الحصول عليها للخصائص الضوئيةوالمورفولوجية لأغشية نيتريدالسليكون عند معاملات التحضير المختلفة. وكذلك فحص وتحليلومناقشة الخصائص الكهربية للخلايا الشمسية المحضرة عند هذه المعاملات لتحديد أفضلالمعاملات التيتؤدى للحصول على أعلى كفاءة للخلية الشمسية.
• الفصل السابع:ھذا الفصل يقدم ملخصا لما تم انجازه فيهذهالرسالة بالإضافة إلى النتائج المستخلصة والمقترحاتالتي يمكن تنفيذها في مجال هذه الدراسة مستقبلياً.