Технологія кадмійвмісних багатошарових покриттів з фотоелектричними властивостями

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.01 – технологія неорганічних речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. Дисертація присвячена розробці фізико-хімічних основ технології кадмійвмісних багатошарових покриттів з фотоелектричними властивостями, які можуть бути використані для виготовлення фотоелектричних перетворювачів на їх основі. На підставі термодинамічних розрахунків взаємодії компонентів системи CdCl₂ – NH₃ – NaOH – CS(NH₂)₂ та вивчення кінетичних закономірностей встановлено механізм утворення плівки CdS, що надало змогу керувати процесом осадження шляхом змінення концентрації компонентів системи. Обгрунтовано концентраційні межі компонентів обраної системи та розглянуто вплив легуючих домішок на морфологію отриманих покриттів, фотоелектричні показники отриманих плівок. Проведено дослідження впливу технологічних параметрів на процес осадження кадмійвмісних багатошарових покриттів: температури, рН розчину, концентрації аміаку, хлориду кадмію, тіокарбаміду та часу осадження. Запропонована технологічна схема процесу та реактор для осадження, який дозволяє здійснити процес нанесення плівки з раціональними витратами реагентів та енергоресурсів. Розроблено принципову технологічну схему та розраховано техніко-економічні показники.

The thesis for a candidate’s degree of technical science by specialty 05.17.01 − Technology of inorganic substances. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2015. The dissertation is developed of technology of cadmium sulfide with the preset properties. The choice of use of cadmium sulfide as the basic component for photoelectric converters use is proved. The design of PEC with working layer of CdS on the basis of a barrier of Shotki is offered. Thermodynamic researches of interaction are conducted in system CdCl₂ – NH₃ – NaOH – CS(NH₂)₂ and kinetic laws are studied, the mechanism of formation of a film of cadmium sulfide is established. Influence of technological parameters on process of reception CdS is studied: temperatures, рН, concentration of additives, durations of process, influence of concentration of components of process on morphology of a surface of received coverings. On the basis of the received data the mathematical model of process of sedimentation is offered. The optimum parameters of conducting process are established. On the basis of the spent researches the design of the reactor. The basic technological scheme is offered and technical and economic indicators are calculated. Successful trial tests of the developed technology have shown a high efficiency.