Научная статья на тему 'Мультикаскадные солнечные элементы на основе полупроводников AIIIBV как ключевой элемент энергетической и экологической безопасности'

Мультикаскадные солнечные элементы на основе полупроводников AIIIBV как ключевой элемент энергетической и экологической безопасности Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
109
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Лазарев Д. В., Кузубов С. В., Мальцев А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Мультикаскадные солнечные элементы на основе полупроводников AIIIBV как ключевой элемент энергетической и экологической безопасности»

На второй стадии осуществляли элюирование сорбата раствором глицина с обогащением раствора глицинатным комплексом меди (II), который в дальнейшем может быть использован в качестве пищевой добавки к кормам животных. Степень концентрирования ионов меди (II) составила 100 % (рис. 16).

На третьей стадии проводили регенерацию смолы с обогащением регенерирующего раствора ионами никеля (II) [3].

Особенностью предложенного способа разделения ионов меди (II) и никеля (II) при регенерации ионообменника является сокращение количества вспомогательных реактивов, уменьшение объёмов и степени загрязнения промывных вод. Поскольку концентрации целевых компонентов в очищаемых водах могут колебаться в широких пределах, необходимо индивидуально подбирать характеристики ионообменных колонн и режимы регенерации ионообменника.

Список использованной литературы

1. Милованов Л.В. Очистка сточных вод предприятий цветной металлургии / Л.В. Милованов. - Изд-во «Металлургия», 1971. - 384 с.

2. ГОСТ 10896-78 Иониты. Подготовка к испытанию. - М.: ИПК Изд-во Стандартов, 1980.

3. Пат. 2466101 Яи МПК C02F 1/42 В0Ы 45/00 В0Ы 47/02. Способ ионообменного разделения ионов меди(П) и никеля(П) / Гапеев А.А., Бондарева Л.П., Корниенко Т.С. и др.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Воронеж. гос. технол. акад. - № 2011109306/05; заявл. 11.03.11; опубл. 20.09.12, Бюл. № 26.

МУЛЬТИКАСКАДНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ AIПBV КАК КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Д.В. Лазарев, курсант, С.В. Кузубов, преподаватель, к.ф.-м.н., А.С. Мальцев, старший преподаватель, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Загрязнение окружающей среды продуктами сгорания ископаемых источников (газ, нефть, уголь) является причиной ухудшения экологической обстановки на планете. Существенным является также тепловое загрязнение, происходящее при сжигании любого вида топлива. Эти обстоятельства определяют возрастающую роль возобновляемых источников энергии, широкое использование которых не приведет к нарушению экологического баланса Земли. Таким образом, энергетическая и экологическая, особенно в труднодоступных районах, является актуальной задачей.

В настоящий момент времени перспективным является использование гибридных систем: фотоэлектрические панели с аккумуляторами и дизельные или

газовые генераторы. Таким образом, с помощью преобразователей солнечной энергии можно снизить количество потребляемого обычными генераторами топлива.

Перспективным направлением в солнечной энергетике считается сочетание кремниевых элементов с технологией соединений класса АШВУ Одной из задач в этой области является формирование переходной области от кремниевого элемента к элементам полупроводников АШВУ, таких как ОаАБ, 1пАб, ОаР. Данный переход желательно создавать фотоэлектрически активным, не снижающим эффективность преобразования солнечной энергии. Снижение стоимости в этом случае возможно за счёт уменьшения количества используемых материалов АШВУ при переходе к тонкоплёночным мультикаскадным структурам на основе полупроводников АШВУ размещённых на общей кремниевой подложке. С целью согласования кремниевой составляющей фотопреобразователя со слоистыми элементами из полупроводников класса АШВУ целесообразно использовать переходные области также из полупроводников А2111В3У1.

В нашей работе наногетероструктуры AIII2BVIз-AIIIBV, полученные методом гетеровалентного замещения в камере квазизамкнутого объёма. Метод гетеровалентного замещения, используемый для получения наноструктурА2шВз^-представляет собой процесс термической обработки подложек полупроводников AIIIBV в парах халькогенов. Данная технология, по-нашему мнению, является достаточно легко реализуемой в любых масштабах (от нескольких лабораторных образцов до промышленных партий). Методами дифракции быстрых электронов, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии исследована кристаллическая структура наноструктур А2ШВ3^-АПЬ^ [1, 2]. Изучены кинетические характеристики роста наноразмерных плёнок A2IIIBзVI на поверхности полупроводников типа AIIIBV(GaAs, GaP, !пАб) и Si в совокупности с результатами структурных и аналитических методов исследования обеспечивает выбор оптимальных режимов обработок, достижение целей и соответствующее качество научно-технической продукции.

Разработанные основы технологии формирования тонких слоёв широкозонных полупроводников со стехиометрическими вакансиями типа А^В^з на поверхности полупроводников типа АШВ'У могут найти применение в производстве гетероструктур на основе твёрдых растворов полупроводников типа АШВ\ так как широкозонные полупроводники со стехиометрическими вакансиями типа AIII2BVI3 имеют кристаллическую решётку сфалерита и поэтому с полупроводниками типа АШВ'У образуют непрерывные ряды твёрдых растворов, например GaAs-Ga2Se3, GaAs-Ga2Te3, InAs-In2Te3. При соответствующей оптимизации возможно достичь химической и электронной пассивации поверхности полупроводников

АП^ любого состава. Кроме того, с научной точки зрения является перспективным развитие разработанных физических основ управления электронными свойствами поверхности полупроводников AIIIBV на основе установленных закономерностей влияния на эти свойства атомной структуры поверхности и особенностей кинетики поверхностных химических реакций.

Разрабатываемая технология может быть использована при производстве солнечных элементов на завершающих этапах для пассивации оптических окон (верхних полупроводниковых слоёв) или для пассивации открытых боковых поверхностей р-n переходов и гетероструктур. Кроме того, предложенная технология может быть встроена как технологическая операция в технологический процесс производства и других приборов микроэлектроники на основе полупроводников AIIIBV.

Список использованной литературы

1. Безрядин Н.Н., Котов Г.И., Кузубов С.В. и др., Кристаллография, Т. 55. -№ 5. - С. 896-899 (2010).

2. Безрядин Н.Н., Котов Г.И., Кузубов С.В. и др. Кристаллография, Т. 56. -№ 3. - С. 565-569 (2011).

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ НАСОСОВ И КОМПРЕССОРОВ НА КОЛИЧЕСТВО И КОНЦЕНТРАЦИЮ ВЫДЕЛЯЕМЫХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЦЕХАХ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЙ

В.Н. Лакей, научный сотрудник, Ю.В. Бахтурова, младший научный сотрудник, ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

Пожаровзрывобезопасность в цехах промышленных предприятий гарантирована только при условии постоянного внимания насосным и компрессорным установкам, так как в них сосредоточенно большое количество технологического оборудования, предназначенного для транспортирования взрывопожароопасных веществ и материалов.

В случае разгерметизации этого оборудования в помещения насосных и компрессорных цехов будут поступать взрывоопасные токсичные вещества. Если их концентрация достигнет критического значения, то образуется газовоздушная смесь, которая будет создавать серьезную угрозу взрыва и отравления находящихся поблизости людей.

Практический опыт эксплуатации насосов и компрессорных установок показывает, что их герметизации должно уделяться постоянное внимание, так как в процессе эксплуатации узлы, детали и технологическое оборудование в целом изнашиваются, соответственно, его технические показатели ухудшаются.

Необходимо также отметить, что в производственных помещениях промышленных объектов, где обращаются токсичные взрывопожароопасные вещества, должен постоянно проводиться мониторинг воздушной среды рабочей зоны. Это обстоятельство придает большое значение вопросам, связанным с качеством определения количества и концентрации вредных веществ,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.