Pracownia półprzewodników potrójnych


Gmach Mechatroniki, ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawa

SKŁAD


dr inż. Paweł  Zabierowski, tel.: 234 8675, pok.708, zabier(na)if.pw.edu.pl - kierownik
prof. dr hab. Rajmund Bacewicz, tel.: 234 8227, pok.325, bacewicz
(na)if.pw.edu.pl
prof. dr hab.Małgorzata Igalson, tel.:234 8628, pok.325, igalson(na)if.pw.edu.pl

mgr inż. Andrzej Kubiaczyk, tel.: 234 8231, pok.326, kuba(na)mech.pw.edu.pl
dr inż. Marek Pawłowski, tel.: 234 5838, pok. 4 GF, marpawlo(na)if.pw.edu.pl
dr inż. Marek Maciaszek, tel.: 234 8231, pok.326, maciaszek(na)if.pw.edu.pl
dr inż. Anna Pietnoczka, tel.:234 8231, pok.326, apietnoczka(na)if.pw.edu.pl
dr Jan Ulaczyk, tel.: 234 8675, pok.315, jasiek(na)if.pw.edu.pl
dr inż. Aleksander Urbaniak, tel.: 234 8214, pok. 322, aleksander.urbaniak(na)if.pw.edu.pl
dr inż. Paweł  Zabierowski, tel.: 234 8231, pok.326, zabier(na)if.pw.edu.pl

Doktoranci:
Karolina Macielak, mgr inż., tel.: 234 8675, pok. 315, kmacielak(na)if.pw.edu.pl
Konrad Wiśniewski, mgr inż., tel.: 234 8675, pok 315, wisniewski(na)if.pw.edu.pl

TEMATYKA BADAWCZA

Właściwości półprzewodników potrójnych grupy AIBIIICVI2
i ogniw słonecznych na bazie Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS)

W obszarze zainteresowań Pracowni znajdują się następujące zagadnienia:

Tematyka naszych badań ma ścisły związek z fotowoltaiką – dziedziną, która jest obecnie jednym z priorytetów badawczych w programie Unii Europejskiej. Czynione są wysiłki, aby ciężkie i materiałochłonne krzemowe ogniwa słoneczne zastąpić strukturami cienkowarstwowymi, o nie gorszych parametrach za to mniej energo- i materiałochłonnych w produkcji. Nasze badania, prowadzone w ścisłej współpracy z wiodącymi ośrodkami zajmującymi się rozwijaniem technologii cienkowarstwowych ogniw słonecznych dotyczą tego właśnie obszaru zagadnień.
Koncentrujemy się na badaniu półprzewodników z grupy Cu(In,Ga)(S,Se)2 oraz cienkowarstwowych ogniw słonecznych, w których rolę warstwy absorbującej promieniowanie słoneczne pełnią te właśnie materiały. Struktury CIGS wykazują zadziwiająco dobre parametry fotowoltaiczne, ale mimo postępów w technologii słabo poznane są ich podstawowe własności elektronowe. Stanowią one wdzięczny obiekt badawczy dla fizyków, gdyż wiele interesujących i czasem zaskakujących właściwości ciągle czeka na wyjaśnienie. Nasze metody badawcze takie jak  techniki pojemnościowe w przypadku złączy i fotoprądowe dla cienkich warstw pozwalają uzyskiwać cenne dla technologów informacje dotyczące defektów oraz ich wpływu na wydajność ogniw.
Zajmujemy się także analizą mechanizmów transportu i parametrów fotowoltaicznych ogniw słonecznych w relacji do parametrów procesu wytwarzania absorberów i całych struktur. Głównym celem tych prac jest uzyskanie informacji przydatnych w optymalizacji  procesów technologicznych.
Prowadzone są także prace nad strukturą atomową i elektronową  grupy materiałów Cu2-Zn-IV-VI4, jak również roztworów stałych typu: Cu2ZnSnS4-Cu2ZnSnSe4. Materiały te mogą również znaleźć zastosowanie w fotowoltaice. Stosowane są metody optyczne (absorpcja optyczna, luminescencja, rozpraszanie Ramana), a także badania jest subtelnej struktury rentgenowskich widm absorpcji z wykorzystaniem promieniowania .synchrotronowego (XANES i EXAFS).

.

METODY BADAWCZE

Materiał półprzewodnikowe

  • Metody optyczne: absorpcja promieniowania synchrotronowego (XANES, EXAFS)
  • Fotoluminescencja
  • Spektroskopia Ramana
  • Spektroskopia fotoprzewodnictwa:
  •       - MPC (modulated photocurrents)
          - PITS (photoinduced transient current spectroscopy)

Struktury półprzewodnikowe

  • Charakterystyki prądowo-napięciowe i pojemnościowo-napięciowe
  • Różne warianty spektroskopii głębokich poziomów DLTS (reverse pulse DLTS, optical DLTS, Laplace-DLTS)
  • Spektroskopia admitancyjna

NAJWAŻNIEJSZE OSIĄGNIĘCIA
WSPÓŁPRACA
PROJEKTY MIĘDZYNARODOWE

2012-2014
Projekt w ramach FP7 MNT ERA-NET “CONtrolled SElenium Pressure Targeting – CONSEPT”, kierownik projektu dr inż. Paweł Zabierowski

2011-2014         
Projekt w ramach FP7 IRSES “Development of a new generation of CIGS-based solar cells – NanoCIS”, kierownik projektu prof nzw. dr hab. Małgorzata Igalson,

2010-2012          
Projekt w ramach FP7  “New concepts for high efficiency and low cost in-line manufactured
 flexible CIGS solar cells – hipoCIGS”, kierownik projektu prof nzw. dr hab. Małgorzata Igalson
 
2008-2011           
Projekt specjalny finansowany przez NCBiR - program FP 7 ERA NET-MATERA „Defects in chalcopyrites, advanced characterization – DECK”, kierownik projektu prof nzw. dr hab. Małgorzata Igalson 

2010-2011         
Projekt w ramach programu POLONIUM (współpraca między Wydziałem Fizyki PW a Université de Nantes, Institut des Matériaux Jean Rouxel) “Metastabilities in Cu(In,Ga)Se2-based solar cells and modules – METACIS”, kierownik projektu dr inż. Paweł Zabierowski

PROJEKTY KRAJOWE:

2010 -2011         
Grant MNiSzW w ramach  programu Iuventus Plus „Korelacja pomiędzy lokalną strukturą atomu domieszki badaną metodą absorpcji promieniowania rentgenowskiego, a właściwościami elektrycznymi i strukturalnymi badanych materiałów”, kierownik projektu: dr inż. Anna Pietnoczka

2006-2008      
Grant MNiSW „Defekty w półprzewodnikach z rodziny Cu(In,Ga)(Se,S)2 i ich wpływ na sprawność ogniw słonecznych wykorzystujących te materialy”, kierownik projektu prof nzw. dr hab. Małgorzata Igalson