CC BY
42
------------1 прнкпнДН
-□ □-
Показана перспективтсть формування текстур електрохiмiчними технологiями пористого кремню (ПК) для отримання фронталь-них функщональних шарiв сонячних елементiв (СЕ). Створена схематична модельрiзних видiв пористого кремню для текстур в залежностi в1д форми струму. Використання коралоподiб-ЫМХ} колоноподiбних та краплеподiбних текстур на основi пористого кремню, як ефектив-ного та рентабельного покриття, повинно бути максимально адаптоване до процеыв створен-ня кремтевих сонячних елементiв
Ключовi слова: пористий кремнш, текстура, електрохiмiчне травлення, сонячний еле-
мент, фотоелектричний перетворювач
□-□
Показана перспективность формирования текстур электрохимическими технологиями пористого кремния (ПК) для получения фронтальных функциональных поверхностей солнечных элементов (СЕ). Создана схематическая модель разных видов пористого кремния для текстур в зависимости от формы тока. Использование коралоподобных, колоноподоб-ных и каплеподобных текстур на основе пористого кремния, как эффективного и рентабельного покрытия, должно быть максимально адаптировано к процессам создания кремниевых солнечных элементов
Ключевые слова: пористый кремний, текстура, электрохимическое травление, солнечный элемент, фотоэлектрический преобразователь
-□ □-
УДК 621.315.592
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.36754|
ФОРМУВАННЯ ТЕКСТУР ФРОНТАЛЬНО! ПОВЕРХН1 СОНЯЧНОГО ЕЛЕМЕНТА ТЕХНОЛОГИЮ ПОРИСТОГО КРЕМН1Ю
В. Ю. £ рохо в
Доктор техычних наук, доцент* E-mail: verohov@polynet.lviv.ua
А. О. Дружинин
Доктор техычних наук, професор* E-mail: druzh@polynet.lviv.ua О. В. £рохова
Астрант
1нститут прикладних проблем математики i мехашки ím. Пщстригача Нацюнальна Академiя наук УкраТни вул. Наукова, 3-б, м. Львiв, УкраТна, 79060 E-mail: mlleolga@gmail.com *Кафедра натвпровщниковоТ електронки Нацюнальний уыверситет „^bBÍBCb^ пол^ехнка" вул. С. Бандери, 12, м. Львiв, УкраТна, 79013
1. Вступ
Використання пористого кремшю в якост ан-тивщбивного покриття i текстур для фронталь-них поверхонь фотоелектричних перетворювачiв (ФЕП) - сонячних елеменпв, дае можливкть ефек-тивного свiтлового поглинання.
Найб^ьш перспективним для людства в майбут-ньому можна вважати Сонячну енерпю. Це джерело енергп на нашш планетi е самим потужним, еколопч-но чистим, природним i загальнодоступним. В« потреби людства можуть забезпечити практично невичерпш запаси енергп Сонця. Одним з перспективних методiв використання Сонця е метод прямого перетворення сонячноТ енергп в електричну з допомогою фотоелектричних перетворювачiв. В результат iнтенсивного розвитку ФЕП сонячноТ енергп за три останнi деся-тилiття стало широке впровадження сонячних еле-ментiв для живлення рiзноманiтних малопотужних електронних пристроТв, систем наземного електро-живлення, а також потужних фотовольтаТчних станцп. Свiтова фотоенергетика е одшею iз самих перспективних галузей сучасноТ промисловостi, що штенсивно
розвиваеться, в якiй за останш роки спостерiгався один iз найб^ьш великих вiдсоткiв збiльшення ви-робництва електроенергп. Прагнення до зниження вартост i пiдвищенню технiчних i фотоелектричних параметрiв веде до розробки нових систем, а вона багато чисельшша i всебiчна в цiй область Актуальш дослiдження по розробцi рентабельних технолопчних процесiв i створенню нових структур ФЕП. Кремнш, як матерiал, залишаеться найбiльш поширеним в при-родi матерiалом, так як i найбiльш використовуваним в фотоенергетицi, тому найб^ьший iнтерес представ-ляе дослвдження в областi кремнiевих ФЕП. Введення в структуру ФЕП функщональних пористих шарiв дозволить керувати Тх ефектившстю перетворення i досягати мети, яка би послщовно збiльшувала ефек-тившсть перетворення при зменшеннi цiни.
2. Аналiз лiтературних даних i постановка проблеми
Ввдомо ряд методiв одержання текстурованих поверхонь тдкладок кремшю для послщуючого використання для ФЕП [1]. Найб^ьш вiдомим i широко
С В. Ю. C
використовуваним методом е ашзотропне травлення поверхш кремшевих тдкладок в 10 % водному розчиш КОН з отриманням трамщальних текстур [2]. Висо-коефективш текстури можна отримати електрох1м1ч-ним методом або анодуванням на постшному струм1 у фтористоводневих електрол1тах, а також х1м1чним методом травлення кремшевих тдкладок у сум1ш1 фтористоводнево! та азотно! кислот (HF-HNO3) з точно визначеними складниками [3].
До тепершнього часу процес утворення пор для текстур при анодному травленш кремшево'! тдкладки дослвджений не достатньо, не дивлячись на велику к1льк1сть роб1т [4]. Тому, для отримання функщональ-ного пористого кремшю необхвдне проведення ряду спещальних дослщжень, як1 дозволять розширити уявлення про мехашзми пороутворення при анодному травленш, 1 додатково згенерувати нов1 методи, а також розвинути стар1 методи управлшня процесом електрох1м1чного травлення кремшю [5]. Дослщження вс1х стадш формування пористо'! структури 1 виявлен-ня законом1рностей, як1 впливають на характеристики отримуваних нано- , меза-, 1 макропор для текстур дуже важлив1, осюльки б1льш1сть параметр1в порис-тих шар1в закладаеться на стадп формування нуклеа-цшних (затравочних) центр1в [6].
3. Мета i завдання дослiдження
Метою роботи було вивчення 1 розробка текстур електрох1м1чними технолопями пористого кремшю для отримання фронтальних функщональних шар1в кремшевих фотоелектричних перетворювач1в роз-робкою ефективних та рентабельних технолопчних процеав в виробництв1 ФЕП сонячного свила, яке повинно бути максимально адаптоване до процеав створення кремшевих сонячних елемент1в.
Для досягнення поставлено'! мети ставилися на-ступш завдання:
1. Розробка технологи створення шар1в пористого кремшя для текстур фронтально! поверхш високое-фективних кремшевих СЕ;
2. Створення схематично! модел! р1зних вид1в пористого кремшю для текстур в залежност1 в1д форми струму;
3. На основ! модел! пористого кремшю експеримен-тальне отримання коралопод1бних, колонопод1бних та краплепод1бних текстур, як ефективного та рентабельного покриття, яке повинно бути максимально адап-товане до процеив створення кремшевих сонячних елемент1в.
4. Моделювання багатошарового пористого кремшю з мжро- та макропористого шару
Двошаровий пористий кремнш з мжропористого кремшю по верху шару макропористого кремшю формуеться на слаболегованому р^ або освилено-му n-Si (рис. 1, б). Для слаболегованого р^ двошаровий пористий кремнш може формуватися за умов, коли шар просторового заряду ! резистивний шар розр1зняються за розм1рами на дек1лька порядюв. Д1рки, що фотогенеруються, зосереджеш б1ля по-
верхн1 1 перетинають и в р1зних напрямах залежно в1д напряму поля усередиш стшок у м1кропористому кремшю (сл1д зазначити, що стшки в мжропористо-го кремшю мають порядок нанометр1в, що набагато менше, шж товщина шару просторового заряду). Щ фотоносп можуть приводити до розчинення пористого кремшю без допомоги прикладеного анодного потенщалу 1 е в1дпов1дальними за травлення шару пористого кремшю. З шшого боку, фотоносп, що генеруються на р1зних глибинах всередиш шару просторового заряду, збираються на поверхнях м1-кропор, що приводить до формування 1 зростання мжропор на поверхш макропор.
Утворення двошарового пористого кремшю на р^ включае два р1зних ф1зичних шари, в яких сшввщ-ношення потенщал-струм е чутливими до рад1усу кривизни. Шар просторового заряду на р^ при анодному потенщал1 е тонким, що обумовлюе формування мжропористого кремшю. Ефект нелшшност питомого опору тдкладки е вщповщальним за формування макропористого кремшю. Вплив високого питомого опору тдкладки може також мати м1сце в слаболегованому п^ь Проте, за нормальних умов, товщина шару просторового заряду при анодному потенщал1, при якому вщбуваеться формування пористого кремшю, мае такий же порядок, як 1 розм1р резистивного шару.
Таким чином, вплив цих двох р1зних шар1в, що визначаються д1аметром пори, е нерозр1зненим. Якщо умови можуть контролюватися таким чином, що пори, сформован тд впливом шару просторового заряду 1 тд впливом резистивного шару, мають малу р1зницю в розм1рах (знаходяться в межах одного порядку), це може бути використано для отримання двошарового пористого кремшю на п^ь
4. 1. Моделювання пористого кремшю рiзного формату
Якщо функщонально змшювати густину струму по поверхш пори, то можна створити пористий кремнш р1зного формату. При тому суттеву р1зницю мае пористий кремнш, сформований в темной або тд освилен-ням, а також пористий кремнш, сформований на р^ або п^ тдкладках. Вш мае чик1 в1дмшност1 в умовах формування розм1ру пори, ор1ентацп 1 степеш розга-луження. Пористий кремнш, сформований тд фрон-тальним освиленням або тд освиленням з зворотньо! сторони пластини, також р1зний за цими параметрами. Серед вс1х умов формування пористого кремшю р1зно-го формату, найб1льш видимий функщональний ефект проявляе концентращя легуючо! дом1шки. Зокрема, розм1р пор залежить вщ типу легуючо! домшки 1 и концентрацп, а розм1р пор зазвичай зб1льшуеться 1з зб1льшенням концентрацп легуючо! домшки для p-Si, але зменшуеться з концентращею легуючо! дом1шки для n-Si. У к1льк1сному вщношенш, розм1р пор е най-б1льш використовуваний параметр для характеристики розм1р1в елементу разом з ф1зичними 1 х1м1чними властивостями пористого кремшю.
В технолопчному процес1 формування пори одною з найб1льш важливих характеристик е розпод1л густи-ни струму, який залежить вщ багатьох параметр1в 1 в свою чергу впливае на формування виду елемента пористого кремн1ю [7]. В залежност1 в1д густини струму
ми отримуемо рiзнi види пористого кремшю. Можна змоделювати рiзнi густини струмiв, якi можна викори-стати для створення пористого кремшю, i в залежносп вiд них ми отримаемо рiзнi види пористого кремнiю, таю як макропористий кремнш i мжропористий крем-нiй, а також, одночасно мжро/макропористий кремнiй, як показано на рис. 1.
При зростанш i розподiлi густини струму по по-верхнi дна пори, як показано на рис. 1, а, ми отримуемо звичайний дзвоноподiбний вид пори. Якщо ми будемо використовувати розпод^ струму на фронт росту пористого кремшю за зигзагоподiбною модою по всш поверхнi зразка, то пори прагнуть рости в виглядi мжропористого кремнiю i розподiл струму на фронт росту пористого кремнiю модулюеться як ^юстро-вано на рис. 1, б. Для пористого кремшю (рис. 1, в, г), зростання i розпод^ густини струму по поверхш дна пори - подiбно, але при тому на дзвоноподiбний вид пори накладаеться зигзагоподiбна мода.
в
Рис. 1. Схематична модель створення рiзних видiв пористого кремшю в залежносп вiд форми струму: перший рядок — модель пори; другий рядок — розподт густини i форми струмiв; 1 — кремшева пiдкладка; 2 —мiкропористий кремнш; 3 — макропористий кремнш, наповнений мкропористим кремшем; 4 — макропористий кремнш, частково наповнений мкропористим кремшем; а — створення пори дзвоноподiбного виду; б — створення мкропористого кремшю; в — створення макропористого кремшю, повшстю наповненого мкропористим кремшем; г — створення макропористого кремшю, частково наповненого мкропористим кремшем
Накладаючи на дзвоноподiбну форму струму зи-гзагоподiбну моду можемо отримати двошаруватий пористий кремнiй, де макропористий кремнш може бути заповнений або частково заповнений мжропо-ристим кремшем, профШ струму яких шюстроваш на рис. 1, в-г. Розподiл форми струму вщповщального за зростання макро/мiкропористого кремшю дзвоно-подiбноi форми складаеться з модуляцш струму вщ-повiдального за зростання мжропористого кремнiю. Коли струмовий розпод^ е таким, що не проходить окислення на дш пори, макропористий кремнш повшстю заповнюеться мжропористим кремнiем (рис. 1, в). З шшого боку, коли струмовий розпод^ е таким, що проходить окислення дна пори, макропористий кремнiй тшьки частково заповнюеться мiкропористим кремнiем (рис. 1, г).
5. Формування текстури фронтально! поверхш кремшевих фотоелектричних перетворювачiв електрохiмiчним методом
Формування текстури на основi шару ПК може проводитись як у хiмiчному так i у електрохiмiчному режимi [8].
Технологи створення текстур фронтальноi поверх-ш ФЕП базуеться на процесi розчинення поверхневого шару кремшю в розчинах на основi фтористоводневоi кислоти. По мiрi покриття поверхнi зв'язками Si-O-Si реакцiя розчинення стае менш активною i припиня-еться при утворенш суцiльноi оксидноi плiвки. По-дальший хiд реакцii повинен вiдбуватися шляхом руй-нування Si-O-Si зв'язкiв, а швидюсть реакцii зростае зi зб^ьшенням концентрацii фтористоводневоi кислоти.
Виникнення рiзних областей травлення протягом анодизацii кремшю в розчинах фтористоводневоi кислоти обумовлено двома реакщями - прямого та непрямого розчинення поверхш кремшю при його освггленш i розчиненш оксиду кремнiю. Утворення пористого кремшю можливе тльки в тому ви-падку, коли поверхня не повшстю по-крита оксидною плiвкою, оскiльки в цьому випадку мае мкце пряме елек-трохiмiчне розчинення кремнiю [9].
В дослвдженш були використанi вищеописанi реакцii для створення пористого кремшю. На рис. 2 (фотографы №2, №4, №6 вироблено на раа стровому електронному мжроскот в 1нститут Дослщження Сонячшл Енергп (ISFH, Нiмеччина) приведена фотографiя сколу кремнiевого зразка з коралоподiбними порами поверхнево-го шару, який ми отримали використо-вуючи анодизащю кремнiю в елек-тролiтi на основi фтористоводневоi кислоти з етанолом (HF:C2H5OH=7:2 при струмi в 10 мА/см2), час травлення в дiапазонi 0,5...5 хв.
Пористий кремнш легко утворю-еться прямим розчиненням кремшю при низьких потенщалах. При б^ьш високих потенцiалах, вся поверхня покриваеться оксидною плiвкою, що розчиняеться у фтористоводневш кислотi, оскiльки ми отримуем не пористий кремнш а колоноподiбну текстуру i процес утворення текстури закшчуеться при утвореннi на дш пори оксиду SiO2 (рис. 3).
Особливо важливою властивктю пластин кремшю, як електрода в технолопчному процес е чутли-вшть швидкостi електрохiмiчних реакцiй до радiусу кривизни поверхнi. Оскiльки електричне поле присут-не в зарядженому шарi частинок бiля поверхнi натвп-ровщника, то вектор поля змiнюеться з радiусом кривизни поверхнi i можливе створення колоноподiбноi текстури пористоi поверхнi кремнiю (рис. 3).
З фiзичноi точки зору, чутливiсть реакцш до кривизни поверхнi може бути пов'язана з шаром просто-рового заряду або питомим опором тдкладки. Для помiрно або високолегованих матерiалiв ця чутливiсть
а
повязана т1льки з шаром просторового заряду унас-лщок того, що р1зниця потенщал1в в тдкладщ нат-впроввдника е дуже малою. Проте, для слаболегованих матер1ал1в можливе значне падшня потенщалу в на-твпровщнику, що спричиняе чутлив1сть до кривизни поверхш.
Для слаболегованих матер1ал1в, чутлив1сть до кривизни може бути пов'язана з товщиною шару просторового заряду так само як 1 1з питомим опором тдкладки. Рад1ус кривизни, потр1бний для впливу на товщину шару просторового заряду, в1др1зняеться в1д того, що потр1бний для впливу на розпод1л потенщалу в тдкладщ завдяки високому питомому опору. З ще! причини, при певному легуванш 1 умовах поляриза-ци струм на поверхш може мати два р1зш розпод1ли, пов'язаних з рад1усами кривизни р1зного розм1ру. Таю розподьчи можуть привести до утворення геометрич-иих структур з ьалысох р1зиих шар1в, таких як утворення (рис. 4, 5.) двошарового колонопод1бного пористого кремшю.
шим. Вш знижуеться в1д верх1вки пори до стшок пори, осюльки рад1ус кривизни зростае.
Коли поверхня повшстю покриваеться оксидною пл1вкою, розпод1л под1бно1 реакцп стае однорщним 1 незалежним вщ геометричних чинниюв [10]. Можна вщтворити п'ять можливих фаз на шляху струму, в яких може мати м1сце значна р1зниця потенщал1в. Розпод1л прикладеного потенщалу в р1зних фазах шлях1в струму залежить в1д типу легування 1 концен-трацп, концентрацп HF, шдльност струму, потенщалу штенсивност1 осв1тлення 1 напряму. Т1 фази в шляхах струму, як мають велику частку в зм1ш прикладеного потенщалу, мають 1 послвдовшсть змш в розподШ струму уздовж дна пор 1, таким чином, залежать вщ морфологи ПК.
Отр електролиу приводить до р1знищ потенщал1в, який лшшно розпод1ляеться в електролт усередиш пор, 1 таким чином, не мае впливу на розпод1л струму на дш пори. В той же час, р1зниця потенщал1в в електролт мае важливий вплив на збереження площини, що росте, шаруючи пористий кремнш.
Рис. 2. Фотографiя сколу KpeMHieBoro зразка з коралоподiбними порами поверхневого шару, отримана за допомогою електронного (SEM) мкроскопа
Рис. 3. Схематична тюстращя змш струму на дш пори кремжю
Швидкост1 розчинення е р1зними на стшках пор 1 на дш пор завдяки впливу поверхнево! кривизни. В такому випадку струм е найб1льшим на дш пори, осюльки рад1ус кривизни в даному випадку е наймен-
Рис. 4. Фотографiя сколу кремнieвого зразка отриманого за допомогою електронного (SEM) мкроскопа з текстурою на основi пористого кремжю з колоноподiбними порами
Рис. 5. Схематична тюстращя формування частково наповненоТ макропори мiкропористим кремнieм на п^
Для помiрно легованих тдкладок, коли поверхня е вiльною вiд оксиду, змша потенцiалу в основному знижуеться в шарi просторового заряду i подвшному шарi Гельмгольца. Реакцii е дуже чутливими до геоме-тричного чинника. Реакщя, яка кiнетично лiмiтуеться процесом в шарi просторового заряду, е чутлива до радiусу кривизни, тодi як реакцii, якi лiмiтуються про-цесами в шарi Гельмгольца, е чутливими до орiентацii поверхнi. Залежно вщ вiдносного впливу кожного шару, вплив кривизни залежно ввд впливу ашзотропи може змiнюватися.
Коли дно пори покриваеться оксидом, змша при-кладеного потенщалу протiкае в оксидi майже повш-стю завдяки дуже високому опору оксиду. Швидюсть реакцш в даному випадку лiмiтуеться хiмiчним роз-чиненням оксиду на плошд, покритiй оксидом. Коли суцiльне дно пори покриваеться оксидом, швидюсть реакци е подiбною, як на сущльнш поверхнi дна пори. Як результат, зникае чинник площини днища i умови для формування колоноподiбного пористого кремшю (рис. 5). Змiна оксидного покриття на дш пори може також вщбуватися, коли дифузiя електролггу вглиб довгих пор стае стадiею, яка контролюе швидкiсть процесу, i струм, при якому вiдбуваеться формування оксиду, зростае з концентращею HF. А зменшення концентрацii HF на днi пори унаслiдок впливу ди-фузii може привести до формування оксиду за умов, як не мають мiсця в дрiбних порах.
Коли питомий опiр тдкладки е високим i значна юльюсть потенцiалу падае на пiдкладцi, рiзниця по-тенцiалiв може i не бути однорщною вздовж викри-вленого днища пори унаслщок нелiнiйного розпод^у потенцiалу по напiвпровiдниковому матерiалу, що оточуе дно. За таких умов стае можливим формування макропористого кремшю на слаболегованих матерiа-лах, з утворенням краплеподiбноi текстури, яка представлена на рис. 6.
Отримана текстура з краплеподiбними порами мала штегральний коефвдент вщбивання =7,5 % в
дiапазонi 400^1100 нм. Для порiвняння можна привести штегральний коефвдент вiдбивання текстур типу «хаотичш трамщи» та полiрованоi поверхнi, який в декiлька раз б^ьше. Тому аналiз поверхнi текстур з ко-лоноподiбними та краплеподiбними порами показуе '¿х високу ефектившсть порiвняно iз iншими текстурами, особливо в шфрачервоному дiапазонi.
7. Висновки
Результатом даноi роботи стала розробка технологи створення шарiв ПК, для текстур фронтальноi поверхнi високоефективних кремшевих СЕ, глибокий аналiз технологи створення багатоформатноi тексту-ри, вивчення текстур по спектральних характеристик вiдбивання i моделювання багатошаровоi текстури на основi мiкро- та макропористих шарiв пористого кремшю, що в щлому дае достатньо глибоку характеристику фронтальноi поверхш високоефективних кремнiевих СЕ.
Узагальнення отриманих експериментальних результат отримання текстур з поверхнею рiзноi морфологи (з колоноподiбними - рис. 3. та краплеподiб-ними порами - рис. 5.) дозволяе зробити наступш висновки:
1. Утворення пористого кремшю можливе пльки в тому випадку, коли поверхня не повшстю покрита оксидною плiвкою, осюльки в цьому випадку мае мшце пряме електрохiмiчне розчинення кремнiю.
2. 6 можливим формування макропористого кремшю на слаболегованих матерiалах, з утворенням краплеподiбноi текстури на фронтальнш поверхш.
3. Аналiз iнтегральних коефiцiентiв ввдбивання для текстур з колоноподiбними та краплеподiбними порами показуе '¿х високу ефектившсть порiвняно iз iншими текстурами, особливо в шфрачервоному дiапазонi.
4. Якщо функщонально змiнювати густину струму по поверхш пори, то можна створити пористий
кремшй р1зного формату, ¿з мiкро- та макропорами.
Використання колоно-подiбного чи краплеподiб-ного ПК, отриманого елек-трохiмiчною технологiею, спростить технологiчний цикл, зменшить вартiсть ви-робу та тдвищить експлуа-тацiйнi характеристики со-нячних елементiв (СЕ).
а б
Рис. 6. Фотографи сколу кремшевого зразка отриманого за допомогою електронного (SEM) мкроскопа з двома шдвищеннями, текстури на основi пористого кремшю з кра-плеподiбними порами дiаметром 3 мкм.: а — загальна картина краплеподiбноT пористоТ поверхнi (на вiдмiченому квадратi робиться додатковий зжмок); б — додаткова фото-графiя - найбiльш характерна вибрана частина краплеподiбних пор
^riepaTypa
1. Saadoun, M. Porous silicon-based microtexturing of textured monocrystalline silicon solar cells [Text] / M. Saadoun, M. Fethi Boujmil, S. Aouida, M. Ben Rabha and B. Bessai's // Physica Status Solidi (C) Current Topics in Solid State Physics. - 2011. - Vol. 8, Issue 6. - P. 1869-1873. doi: 10.1002/ pssc.201000090
2. Yerokhov, V. Yu. Porous silicon in solar cell structures: A review of achievements and modern directions of further use [Text] / V. Yu. Yerokhov, I. I. Melnyk // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 1999. - Vol. 3, Issue 4. - P. 291-322. doi: 10.1016/ s1364-0321(99)00005-2
3. Ou, W. Optical and electrical properties of porous silicon layer formed on the textured surface by electrochemical etching [Text] / W. Ou, L. Zhao, H. Diao, J. Zhang // Journal of Semiconductors. - 2011. - Vol. 32, Issue 5. - P. 056002. doi: 10.1088/16744926/32/5/056002
4. Huang, Y. M. Porous silicon based solar cells [Text] / Y. M. Huang, Q.-L. Ma, M. Meng // Materials Science Forum. - 2011. -Vol. 663-665. - P. 836-839. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.663-665.836
5. Zhang, X. G. Electrochemistry of Silicon and Its Oxides [Text] / X. G. Zhang. - Kluwer Academic, Horwell, MA, 2001. - 537 p.
6. Salman, K. A. The effect of etching time of porous silicon on solar cell performance [Text] / K. A. Salman, K. Omar, Z. Hassan // Superlattices and Microstructures. - 2011 - Vol. 50, Issue 6. - P. 647-658. doi: 10.1016/j.spmi.2011.09.006
7. Патент № 36642. Укра!на, МКВ H 01 L 31/05. Cnoci6 одержання поверхнево! мультитекстури [Текст] / брохов В. Ю., Селе-монав1чус А. А. - НУ "Льв1вська пол1техшка". - заявка № а 2007 13213 вщ 27.11.2007. Ршення на видачу патенту Укра!ни на винахщ вщ 10.11.2008. - Бюл. № 21.
8. Foil, Н., Formation and application of porous silicon [Text] / Н. Foil, М. Christophersen, J. Carstensen, G. Hasse // Materials Science and Engineering R. - 2002. - Vol. 39. - P. 93-141.
9. Yerokhov, V. Development of profitable Methods of Texturing for Silicon Solar Cells [Text] / V. Yerokhov, R. Hezel, H. Nagel, I. Melnyk, I. Semochko // 16th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. - Glasgow, UK, 2000. - № VA2-15.
10. Патент № 92962, Украша, МКВ H 01 L 31/05. Споаб одержання поверхнево! функщонально! нанотекстури [Текст] / брохов В. Ю., Дружишн А. О. - Нащональний Ушверситет "Львiвська пол^ехшка", Ршення на видачу патенту Украши на винахщ вщ 27.12.2010 р. - Бюл. № 24.
Запропоновано споЫб визначення стабiльностi процесу розмiрноi обробки дугою. Наведено залеж-ностi, за якими визначаеться приналежтсть мит-тевих значень напруги дуги до зон гортня дуги. За значеннями отриманих коефiцiентiв можна суди-ти про стан процесу i, видповидно, керувати ним, що створюе широк можливостi по автоматизаци керу-вання станом процесу розмiрноi обробки дугою
Ключовi слова: напруга дуги, зони гортня дуги,
стабшьтсть процесу, розмiрна обробка дугою □-□
Предложен способ определения стабильности процесса размерной обработки дугой. Приведены зависимости, по которым определяется принадлежность мгновенных значений напряжения дуги к зонам горения дуги. По значениям полученных коэффициентов можно судить о состоянии процесса и, соответственно, управлять им, что создает широкие возможности по автоматизации управления состоянием процесса размерной обработки дугой
Ключевые слова: напряжение дуги, зоны горения дуги, стабильность процесса, размерная обработка дугой
УДК 621.9.048.4:681.511.4
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.36226|
СПОС1Б АВТОМАТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ СТАБ1ЛЬНОСТ1 ПРОЦЕСУ РОЗМ1РНОТ ОБРОБКИ ДУГОЮ
Г. В. Савеленко
Асистент
Кафедра економки та оргашзаци виробництва Юровоградський нацюнальний техшчний уыверситет пр. Ушверситетський, 8, м. Юровоград, УкраТна, 25000 E-mail: savelenko@mail.ru
1. Вступ
Для того, щоб вщбувся процес розм1рно1 обробки дугою (РОД), необхщно створити умови для ii запа-лення та кнування. РОД хоч i вщноситься до р1знови-ду електроерозшно! обробки (ЕЕО) струмопровщних матерiалiв, проте мае суттeвi вщмшносп вщ тради-цшних (електрошкрових та електроiмпульсних) мето-дiв ЕЕО. Процес РОД вщбуваеться при довготрива-лому горшш електрично! дуги в мiжелектродному промiжку (МЕП) в поперечному потощ робочо! рщи-
ни, яка прокачуеться тд тиском 0,5...3 МПа, що дозво-ляе вводити велик потужност в МЕП (потужшсть обмежуеться величиною поперечного перерiзу елект-род-шструменту) [1].
Одним з основних показниюв якосп процесу ЕЕО е стаб^ьшсть його горшня [2]. В працях [3-6] розгля-даеться вплив стаб^ьносп горшня на: продуктившсть процесу РОД, чистоту оброблювано! поверхш елек-трода-заготовки (ЕЗ), витрати електрода-шструмента (Е1) та ii залежшсть вщ динамiчного тиску робочо! рщини i електрично! потужносп, що пщводяться в
© Г. В. С;
