Nghiên cứu chế tạo màng mỏng dạng delafossite cufeo2 bằng phương pháp phún xạ nhằm ứng dụng chế tạo pin năng lượng mặt trời

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Grì BÁO CÁO TỎNG KÉT KỂT QUẢ THỰC HIỆN ĐÈ TÀI KH&CN CÁP ĐẠI HỌC QUỐC GIA NGHIÊN c ứ CHÉ TẠO MÀNG MỎNG DẠNG DELAFOSSITE CuFeOz BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ NHẰM ỨNG DỤNG CHẾ TẠO PIN NĂNG LUỌNG MẶT TRỜI • • • Mã số đề tài: QG.14.24 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Trần Thuật Hà Nội, tháng năm 2016 m PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng mỏng dạng delafossite CuFeCh phương pháp phún xạ nhằm ứng dụng chế tạo pin lượng mặt trời 1.2 Mã số: QG.14.24 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Chức danh, hoc vi, ho tên TS N guyên Trân Thuật PGS TS Ngun Hồng Hải TS Hồng Chí Hiêu ThS Nguyễn Minh Hiếu Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài Trung tâm Nano Năng lượng, Đại học Quốc gia Hà Nội Trung tâm Nano Năng lượng, Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Vật Lý, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Trung tâm Nano Năng lượng, Đại học Quốc gia Hà Nội Chủ nhiệm Uỷ viên Uỷ viên thư ký Uỷ viên 1.4 Đon vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo họp đồng: 24 tháng, từ tháng 04 năm 2014 đến tháng 04 năm 2016 1.5.2 G ia hạn (nếu có): đến tháng năm 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 04 năm 2014 đến tháng 04 năm 2016 1.6 Những thay đổi so vói thuyết minh ban đầu (nếu có): Khơng thay đổi (về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cícu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ỹ kiến C quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 200 triệu đồng PHÀN II TỎNG QUAN KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u Đăt vấn đề • Oxit đồng I (CmO) biết đến loại vật liệu bán dẫn loại p lâu đời nhất, coi loại vật liệu tiềm cho ứng dụng pin mặt trời Lý C 112O chủ đề hấp dẫn cộng đồng nghiên cứu pin mặt trời sau: (i) không độc hại, (ii) hấp thụ tốt vùng xạ khả kiến hồng ngoại gần, (iii) đồng nguyên tố dồi trái đất (iv) chi phí vật liệu thấp [1], Vì giá trị vùng cấm tương đối thấp, vào khoảng 2.17eV [2], C 112O loại vật liệu thích họp cho pin mặt trời cho ứng dụng màng suốt dẫn điện, nhiên có công bố khoa học pin mặt trời dựa C 112O Gần đây, pin mặt trời dựa tiếp giáp dị thể loại p C 112O loại n ZnO với hiệu suất chuyển đổi lượng 3.8% báo cáo [3] Một số báo cáo khác có hiệu suất vào khoảng 1% [4], tương đối thấp, hiệu suất lý thuyết cho vật liệu loại vào khoảng 18% [5], Một khía cạnh hấp dẫn khác C 112O khả kết hợp với oxit khác để tạo thành hợp chất oxit cấu true delafossite dẫn điện loại p suốt Đã có nhiều công bố quốc tế loại vật liệu đặc biệt này, C111M 111O , giới C 11AIO [6], CuSrƠ [7] CuGaŨ [8], CuCrƠ [9], CuScƠ [10], C uY 02 [11] CuFeƠ [12] Các phương pháp tổng hợp vật liệu loại phong phú, từ phương pháp oxi hoá nhiệt [13], phủ mạ điện [14], phún xạ [15], sol-gel hoá ướt [16] Trong cộng đồng nghiên cứu pin mặt tròi, ứng dụng CuFeƠ cấu trúc delafossite dẫn điện loại p giới hạn, lý việc tổng họp cấu trúc delafossite khó khăn, lý khác CuFeƠ thích họp làm màng dẫn điện suốt (TCO) lớp hấp thụ pin mặt trời Ngay vật liệu CuFeCh cấu trúc delafossite dẫn điện loại p tổng hợp thành công, phải kết hợp với loại màng mỏng dẫn điện loại n khác để thu lớp tiếp giáp pn mong muốn cho pin mặt trời Trong báo cáo này, lớp dẫn điện loại n sử dụng kết hợp có ln khả truyền qua cao, oxit kẽm pha tạp nhôm (ZnO:Al hay AZO) Hiện giới, oxit dẫn điện suốt chủ yếu hợp kim đơi ba có hai kim loại sử dụng vật liệu Vật liệu TCO tìm năm 1907 CdO [17] Những vật liệu TCO tiếp theo, CdO pha tạp thêm ZnO, SnƠ , I 112O [18], màng pha tạp thêm để tối ưu hóa tính chất điện, ví dụ ZnO pha tạp AI (AZO hay ZnO:Al), I112O pha tạp Tin (ITO) SnƠ pha tạp flo (FTO) Hầu hết TCO dẫn điện loại n, có dẫn điện loại p, ví dụ ZnO:Mg [19], NiO [20], C 11AIO [21], CuSrCh [22] C uG a02 [23] Màng mỏng suốt dẫn điện ngày đóng vai trị quan trọng ứng dụng quang điện tử, 'CÓ thể kể đến như: điện cực suốt dẫn điện cho pin mặt trời [24], điện cực suốt cho m.àn hình thị phẳng [25], cửa sổ thơng minh phản xạ nhiệt [26], transisto màng mịng suiốt [27] điốt phát quang [28] Với ứng dụng này, điện trở suất trung bình màng TCO thấp khoảng 10-4 Q.cm độ truyền qua cao đến 90% với độ rộng vùng cấm khoảng 3e V Màng TCO phổ biến ITO, nhiên giá Indium tăng cách thường xuyên dẫn đến phát triển vật liệu TCO khác chi phí thấp Một ứng cử viên khác AZO với điện trờ suất tương đối thấp, khoảng 10'3 Q.cm đồng thời nguồn nguyên liệu chế tạo rẻ không độc hại [29] Một số kĩ thuật phủ màng sử dụng để chế tạo màng mỏng AZO lắng đọng pha hóa học (CVD) [30, 31], phun nhiệt phân [32], lắng đọng xung laser (PLD) [33], phún xạ xung magnetron [34] phún xạ magnetron thông thường [35] So sánh với kĩ thuật khác, phương pháp phún xạ magnetron thông thường cho thấy nhiều ưu điểm bề mặt màng có diện tính phẳng lớp tốc độ lắng đọng màng tương đối cao Hơn nữa, màng AZO chế tạo đế dẻo [36], đế polymer [37] sử dụng cho ứng dụng pin mặt trời Để nghiên cứu tối ưu hóa điệu kiện lấng đọng màng, phép đo quang điện sử dụng rộng rãi Kết hợp hai tính chất quang điện, hệ số giá trị chất (figure o f merit FOM) thường tính tốn Giá trị FOM thường tính tốn sau [37]: ( 1) (2 ) Trong ps điện trở suất màng mỏng Tr giá trị trung bình tuyệt đối cùa hệ số truyền qua, Rsheet điện trở mặt T j hệ số truyền qua bước sóng 0.55 fim Giá trị FOM từ phương trình (1) có đơn vị Q ^.cm '1 khơng hồn tồn cho thấy hiệu ứng điện quang kết họp màng mỏng TCO, đặc biệt độ dày màng trở nên nhỏ Khi Tr tiến đến 1, đồng thời điện trở không phụ thuộc vào độ dày, FOM tiến đến vô dẫn đến thất bại phương trình Từ phương trình (2), FOM lại có đơn vị Q '1 số mũ X đề xuất với giá trị 10 Lựa chọn nhằm tối đa gia trị FOM màng TCO có độ truyền qua nằm khoảng 90% mà khơng thực xét tính chất truyền tải Trong báo cáo này, để giải vấn đề cân ảnh hưởng tính truyền điện truyền qua quang học, chúng tơi đề xuất phương pháp xác định FOM không thứ nguyên dựa ước tính giảm hiệu suất pin mặt trời AZO sử dụng lớp điện cực suốt Giá trị FOM sừ dụng để đánh giá, tìm kiếm điều kiện tối ưu tổng hợp màng mỏng AZO Sau toàn quy trình tổng hợp màng hấp thụ dẫn điện loại p CuFeCh cấu trúc delafossite thực hiện, quy trình phủ màng AZO tối ưu đưa ra, hai lớp màng phủ chồng lên đồng thòi kết hợp với điện cực mặt mặt để tạo thành pin mặt trời màng mỏng Mục tiêu Mục tiêu báo cáo thiết lập quy trình phủ hai loại màng mỏng quan trọng việc chế tạo pin mặt trời màng mỏng dựa vật liệu delafossite: (i) màng suốt dẫn điện loại n AZO, (ii) màng hấp thụ dẫn điện loại p CuFeƠ cấu trúc delafossite Việc ứng dụng hai loại màng vào quy trình chế tạo pin mặt trời tiếp giáp dị thể AZO/CuFeC >2 thực nhăm đưa hiệu ứng quang điện Việc tối ưu quy trình chế tạo pin mặt trời thực chi tiêt giai đoạn Phương pháp nghiên cứu Màng AZO lắng đọng đế silicon đế kính kĩ thuật phún xạ Bia AZO AI thương mại đường kính inch sử dụng Bia oxit chế tạo cách ép hỗn hợp 2% bột AI2O3 ZnO nhiệt độ cao Ba seri thí nghiệm màng AZO phún xạ với tên gọi qui định sau: (i) Chi dùng bia AZO, (ii) bia AZO AI đồng phún phản ứng điều kiện oxy, (iii) bia AI phún khoảng phút rời rạc suốt trình phún bia AZO sau ủ khơng ủ nhiệt Điều kiện phún xạ cụ thể ghi bảng Chi tiết phún xạ DC seri cuối diễn tả bảng Đối với lóp màng CuFeCh, bốn seri thực nghiệm tiến hành: (i) chế tạo lóp màng C 112O, (ii) chế tạo lớp màmg Fe , (iii) chế tạo lớp màng CuFeƠ (iv) chế tạo lớp màng CuFeOx Tất các lớp màng chế tạo phương pháp phún xạ magnetron, dùng nguồn DC cho bia kim loại RF cho bia oxit Trong thí nghiệm này, bia thương mại CU2O, Fe 2Ơ3 hỗn hợp Cu20:Fe2Ơ3 tỉ lệ 1:1 sử dụng Tất bia chế tạo từ bột mịn thông qua phương pháp ép nhiệt độ cao dính với dẫn nhiệt đồng bia Chi tiết điều kiện chế tạo lóp màng trình bầy bảng bảng Diode tiếp giáp dị thể AZO/CuFeƠ chế tạo đế kính, cách lựa chọn quy trình tối ưu chê tạo màng AZO ứng dụng cho pin mặt trời, cách lựa chọn quy trình chế tạo màng CuFeC>2 tối ưu cho lóp hấp thụ Quy trình chế tạo diode tiếp giáp dị thể AZO/CuFeCh dựa việc sử dụng mặt nạ chắn (shadow mask) vật lý Mặt nạ thứ dùng để phủ màng AZO, mặt nạ thứ hai dùng để phủ màng CuFeƠ , mặt nạ thứ ba dùng để tạo điện cực nhôm bạc Các điều kiện chi tiết phún màng AZO, CuFeƠ AI liệt kê bảng Tât quy trình phún xạ thực hệ súng DC súng RF magnetron Syskey Các tính chất quang học màng xác định phổ kế phân cực ellip, SmartSE HORIBAJobin Yvon phổ kế trải từ tia cực tím khả kiến đến gần hồng ngoại (UV-Vis-NIR), V670 Jasco Điện trở mặt đo thiết bị đo điện trờ điểm, RM3000 từ Jandel phép đo Van der Pauw thực hệ thống Ecopia HMS-3000 Độ dày màng xác định thiết bị đo bề dầy màng Dektak, Bruker Các cấu trúc tinh thể nghiên cửu phổ Raman, hệ Labram Horiba Jobin Yvon, phổ nhiễu xạ tia X hệ thống D5005 Siemens/Bruker ủ nhiệt tiến hành theo hai phương pháp, buồng chân khône sau phủ màng, ống gia nhiệt, với hệ hai ống gia nhiệt Protemp, sau lấy m ẫu khỏi buồng chân không Bảng Điều kiện chế tạo màng AZO Thông màng số phủ Seri AZO phún xạ phản ứng oxy Seri AZO AZO AI 90 w bia AZO 45 w bia AI 90 w bia AI h với RF Nhiều lần hai phút phún 30 phút cho DC 2, tải họp thành cơng từ năm 1935 [9], có cấu trúc delafossite, sử dụng lớp hấp ti pin lượng mặt ừời Vật liệu có hệ số hấp thụ cao CuAlOỉ CIGS đồi thời cịn sờ hữu nhiều lợi thể chi phí thấp sàn xuất dùng vật liệu kim loại ỊÌ thành thấp Cu, Fe 50 I o 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.5 5.0 14 - Liệt kê danh mục cơng trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài trích d: đánh giá tổng quan [1] Handbook of Photovoltaic Science and Engineering Edited by A Luque and s Hegedus, 20' John Wiley & Sons, Ltd ISBN: 0-471-49196-9 [2] International Journal of Photoenergy, Volume 2011 (2011), Article ID 297350, doi:10.1155/2011/297350 [3] Haalboom T, Godecke T, Erast F, Ruhle M, Herberholz R, Schock HW Phase relations and micro structure in bulk materials and thin films of the ternary system Cu-In-Se Proceedings oft 11th International Conference on Ternary and Multinary Compounds, Salford, 1998; 249-252 4] Progress in photovoltaics: research and applications Prog Photovolt: Res Appl 2004; 12:93111(DOI: 10.1002/pip.527) [5] Repins I, Contreras MA, Egaas B, DeHart c , Scharf J,dPerkins CL, To B, Noufi R 19.9%efficient ZnO/CdS/CuInGaSe2 solar cell with 81.2% fill factor Progress in Photovoltaics: Research and Applications 2008;D16: 235-239 | 6] Cousins PJ, Smith DD, Luan HC, Manning J, Dennis TD, Waldhauer A, Wilson KE, Harley G, Mulligan GP Gen III: Improved Performance at Lower Cost 35th IEEE PVSC, Honolulu, HI, June 2010 [7] http://www.pvtech.org/guest_blog/global_pv_demand_in_2013_the_highs_and_lows_of_scenario_forecast.ing [8] Appl Phys Lett 100, 062102 (2012); http://dx.d0 i.0 rg/l 0.1063/1.3683499 [9] w Soller, A J Thompson, Phys Rev 1935, 47, 637 15 - Cách tiếp cận, phuong pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng (Luận rõ cách tiếp cận vẩn đề nghiên cứu, thiết kế nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng gan với nội dung đề tài; so sánh với phương pháp giải tưcmg tự khác phân tích để làm rõ tỉnh mới, tính độc đáo, tính sáng tạo để tài) Cách tiếp cận: Điện cực m ặt sau ZnO:AI Kính Hình 2: cấu trúc pin mặt trời mối nối dị thề đề xuất Hỉnh thể cấu trúc tiêu biểu pin mặt trời mối nối dị thể đề xuất, nhiên để đạt câu trúc đa lớp có khả truyên tài, việc chê tạo lớp đơn ZnO:Al CuFeOĩ đê kinh phải tiên hành trước Sau đạt điêu kiện chế tạo tơi ưu mơi lóp, tồn quy trình thiết lập, bước quy trình điều kiện chế tạo vật liệu nghiên cứu từ trước Như đầu kết quà cuối đàm bảo Zn _ _ _ 0.35 V r — - Ef C uFeO V 1.75 3,4 2.64 Hình 3: cấu ưúc vùng cấm cùa pin mặt ứời đề xuất Hình thể cấu trúc vùng cấm lóp tiếp giáp dị thể loại vật liệu dẫn loại p CuFeƠ2 vật liệu ừong suôt dân điện loại n ZnO:Al Kêt xt phát từ tính tốn lý thut cho thây khả tạo linh kiện chuyển đổi lượng quang điện việc tạo thành suất điện động nội ìóp tiếp giáp Phương pháp Iigliiên cứu, kỹ thuật sử dụng- Hình 4: Giàn đồ pha hợp chất CuFeO ứng với tỉ lệ Cu, Fe o khác Việc tìm quy trình phún xạ cho phép tạo ti lệ Cu, Fe o theo ý muốn đói vai trị quan trọng việc ứng dụng làm lóp hấp thụ pin lượng mặt tròi Quy trừ ủ nhiệt để đạt cấu trúc delafossite giản đồ pha thể hình bước quan trọng tie theo việc chế tạo vật liệu Việc ủ nhiệt mơi trưịrnơ khí khác ảĩ hường đến trình hình thành cấu trúc delafossite Tính m ỏi, tính độc đáo, tính sáng tạo: Sự sáng tạo thể việc kết hợp nguyên tố kim loại giá rè Cu, Fe, Zn, Al để t thành pin mặt trời Đây hướng nghiên cứu chưa tiến hành Việt Nam, ừên t giới Ngoài công việc không chi nằm việc chế tạo thành công lớp tiếp gi dị thể p/n dựa hai loại vật liệu khác mà cấu trúc đa lóp tinh chỉnh dầy thành phần vật chất lớp cấu thành nên linh kiện chuyền đổi lượng Trong q trình thực nghiên cún, nhóm đề xuất cấu trúc linh kiện tiên tiến độc đáo hem nhi nâng cao hiệu suất chuyển đổi ánh sáng tính chất truyền tài lớp 16 - Khả sử dụng sở vật chất, trang thiết bị (tên phòng thỉ nghiệm sử dụnị đề tài) Với ứang thiết bị có sở nghiên cứu phòng xây dựng hệ thống ừa thiết bị máy móc phún xạ súng (2DC 2RF), bổc bay nhiệt nguồn thiết bị đánh giá d trưng quang học (phổ ellip) điện (đầu dò điểm trạm đo điện đa năng) ừang bị, Tru tâm Nano Năng lượng sở để chế tạo mẫu vật liệu dựa vật liệu D tảng oxit Cu, Fe Zn Khoa Vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tiến hành khảo sát đạc đánh giá đặc trưng cấu trúc hình thái học bề mặt thơng qua hệ thống đo hiệu ứng H hệ quang học, thiết bị nén ép nung vật liệu để chế tạo bia gốm kính hiển vi điện tử quét SE 17 - Phương án phối họp vói tổ chức nghiên cứu sở sân xuất nưóc (nếu có) (Trình bày rõ phương án phối hợp: tên tổ chức phổi họp tham gia thực đề tài nội dung công việc tham gia để tài, kể sở sản xuất người sử dụng kết quà nghiên cứu; khả đóng góp nhân lực, tài chính, sở hạ tầng-nếu có) 18 - Phương án họp tác quốc tế (nếu có) (Trình bày rõ phương án phối họp: tên đoi tác nước ngoài; nội dung hợp tác- đối tác â cỏ hợp tác từ trước; nội dung cần hợp tác khuôn khổ đề tài; hình thức thực Phân tích lý cần hợp tác dự kiến kết họp tác, tác động hợp tác kết Đề tài) Đẻ tài hợp tác chặt chẽ với Viện nghiên cửu tính tốn hiệu cao, Singapore, nơi sẽ! 10 hành tính tốn lý thut ban đâu vê khả hâp thụ ánh sáng màng mỏng delafossite CuFeƠ Ngoài cấu trúc vùng lượng màng mỏng đa lóp nghiên cứu nhằm đưa cấu trúc cách kết hợp tối ưu với vật liệu suốt dẫn điện điện cực nhàm chế tạo pin lượng mặt trời dựa CuFeC>2 Nghiên cửu thực nghiệm tiên hành Trung tâm Nano Năng lượng 19 - Tóm tắt kế hoạch lộ trình thực ( LOGFRAM E ) STT Mục tiêu Sản phẩm Các nội dung, hoạt động chủ yếu Điều kiên • thưc * hiên • Dự kiến kinh phí (T r.đ ) 1 Cá nhân, tổ chức thực hiện* Thòi ạian (bất đầu, kết thúc) Nghiên cửu chế tạo màng mòng suốt dẫn điện pha tạp n ZnO:Al phương pháp phún xạ Màng mòng suốt dẫn điện pha tạp loại n ZnO:Al - Hoạt động 1.1: Nghiên cứu quy trình phún xạ tối ưu chế tạo màng ZnO:Al từ bia AZO 16 N.T Thuật, HVCH01, N M Hiếu, H c Hiếu TI -T 16 N.T Thuật, HVCH01 T 5-T Nghiên cứu chế tạo màng mòng delafossite CuFeCh phương pháp phún xạ Màng mỏng CuFeƠ cấu trúc delafossite dẫn điện loại p đế kính - Hoạt động 1.2: u nhiệt đánh giá đặc trưng dẫn điện truyền sáng thông số quang học cùa màng ZnO:Al - Hoạt động 2.1: Dùng phương pháp đồng phún xạ hai bia CmOvà Fe2Ơ 21.3 N.T Thuật, HVCH01, N H Hải, N M Hiếu T7 - T10 16 N.T Thuật, HVCH01 T7T10 15 N.T T9 T12 - Hoạt động 2.2: u nhiệt mẫu để tạo màng delafossite CuFeCh - Hoạt động 2.3: Đánh giá cấu trúc tinh thể, tính truyền sáng tính dẫn điện màng delafossite thu 11 Thuật, HVCH01, N H Hải, H c Hiếu Nghiên Pin mặt trời mối cứu chế nối dị thể p/n tạo pin vật liệu mặt trời CuFeC>2 mặt tiếp delafossite giáp dị thể vật liệu vật suốt dẫn điện liệu dẫn ZnO:Al loại p delafossite CuFeC>2 vật liệu dẫn điện suốt loại n ZnO:Al bàng phương pháp phún xạ Viết báo cáo tổng kết đề tài Báo cáo tổng hợp - Hoạt động 3.1: Ap dụng quy trình chế tạo màng mỏng tối ưu để chế tạo màng đa lóp CuFeC>2/ZnO:Al đế kính điện cực tạo pin - Hoạt động 3.2: Đánh giá đặc tính dẫn điện, bề dày số quang học pin mặt tròi mối nối dị thể dựa màng delafossite CuFeƠ2 thu 15 N.T Thuật, HVCH 02, H c H iếu,N M Hiếu TI -T17 10 N.T Thuật, HVCH 02, N M Hiếu T15T22 Tổng họp kết quả, báo cáo nghiệm thu, kết luận đề xuất hướng nghiên cứu tương lai N.T Thuật, N.H Hài, H c Hiếu,N M Hiếu, HVCH01, HVCH 02 T20T24 * Ghi cá nhân cỏ tên Mục 10 nghiên cứu sinh, học viên cao học tham gia III H ỈN H THỨC SẴN PHẨM KHOA HỌC CỦA ĐÊ TÀI Cấu trúc dự kiến báo cáo kểt đề tài Mờ đầu Chương 1: Tổng quan 1.1 Pin lượng mặt trời loại màng mỏng 1.2 Vật liệu delafossite Chương 2: Phương pháp nghiên cứu 1.3 Phương pháp chế tạo 1.4 Phương pháp gia nhiệt 1.5 Phương pháp đặc trưng đánh giá kết Chương 3: Kểt thảo luận 1.6 Nghiên cứu chế tạo màng mỏng delafossite CuFe02 1.7 Nghiên cứu áp dụng chế tạo pin mặt trời Ket luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 21.Bài báo, báo cáo, sách chuyên khảo: 12 Số báo đăng tạp chí quốc gia :01 Số báo đăng tạp chí quốc tế :0 Sách chuyên khảo sản phầm khác dự kiến công bố: STT Tên sản phẩm ( dự k iế n ) Nội dung, yêu cầu khoa học cần đạt Dự kiến noi công bố (Tạp chí, Nhà xuất bản) Chi Bài báo khoa học quốc tể Đạt yêu cầu tính Tạp chí quốc tế nằm danh sách ISI 01 Bài báo khoa học nước Đạt yêu câu đôi với báo đăng tạp chí KHCN nước Tạp chí KHCN ưong nước 01 22 Phưong pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Quy trình ng nghệ; Sơ đồ, đồ; số liệu, Cơ sở liệu; Báo cáo phân tích; Tài liệu dự báo (phương \ pháp, quỵ trình, mơ hình, ); Đe án, qui hoạch; Luận chứng kinh tế-kỹ thuật sản phẩm khác STT Tên sản phẩm (dự k iế n ) Yêu câu khoa học Ghi Quy trình chế tạo màng mỏng CuFeƠ2 delafossite dẫn điện loại p Các điều kiện cho phép chế tạo màng mỏng delafossite CuFeƠ2 Quy trình chế tạo màng mỏng ZnO:Al suốt dẫn điện Các điều kiện cho phép chế tạo màng mỏng ZnO:Al 23 Sản phẩm công nghệ Mầu (model, maket); Sàn phẩm (là hàng hoá, cỏ tiêu thụ thị trường); Vật liệu; Thiết bịị, máy móc; Dây chuyền cơng nghệ loại khác; STT Tên sản phẳm cụ thể tiêu chất hrcmg chủ yếu sản phẩm Đơn vị đo Mức chất lượng cần đạt Mẩu tưong tự (theo tiêu chuẩn mói nhất) Trong nước Thê giới Dự kiến số lượng/quy mô sản phẩm tạo Màng mỏng CuFeŨ2 cấu trúc delafossite Mầu Kích thước 2x2 inch Linh kiện chuyển đổi lượng dựa mối nối dị thể p/n vật liệu CuFeCh delafossite vật liệu suốt dẫn điện ZnO:Al Mầu Ki ch thước 2x2 inch, có hiệu ứng quang điện 10 13 24 Sản phẩm dự kiển đăng ký bảo hộ quyền sỏ’hữu cơng nghiệp, giải pháp hữu ích, sáng chế 25 Sản phẩm đào tạo STT Cấp đào tạo n p ' Á Nhiệm vụ giao liên quan đến đề tài Số lượng Ghi (Dự kiến kinh phí) Đ.vị: Tr đồng K - I lên sỹ - Thạc sỹ 48 02 - Cử nhân 26 Các sản phâm khác {Ghi rõ: Hợp ẩơng, sách ) IV KHẢ NĂNG ỬNG D ỤNG VÀ TÁC ĐỘNG CỦA KẾT QUẢ NGHIÊN c u 27 - Khả ứng dụng kết nghiên cứu 27.1 Khả ứng dụng lĩnh vực đào tạo, nghiên cửu khoa học & cơng nghệ, sát quản lý Thơng qua nghiên cứu chế tạo đánh giá linh kiện chuyển đổi lượng quang điện, đề I tạo sỏ' để xây dựng đội ngũ cản cỏ chuyên môn lãnh vực cơng nghệ cao, tiếp cận trình i khoa học kỹ thuật khu vực giới Hơn nữa,đề tài tạo điều kiện để đào tạo si' viên, học viên cao học cán nghiên cứu trẻ ĐH Quốc Gia Hà Nội, góp phần đào t nhân lực trình độ cao cho đơn vị nói riêng nước nói chung 27.2 Khả ứng dụng thực tiễn (phát triển kinh tể -XH, sàn xuất hàng hóa ) Cùng với đời nhà máy sàn xuất pin lượng mặt trời Việt Nam, công Mặt Trời Đỏ, nhu cầu ứng dụng kết nghiên cứu linh kiện, tế bào quang điện vào s xuât kinh doanh ngày phát triên Quy trình chê tạo tê bào quang điện môi nôi dị thể không dụng quy trình khuyếch tán truyền thống đế silic đơn tinh thể mà sử dụng công nghệ mề mỏng phương pháp tổng họp lắng đọng hóa học phương pháp phún xạ Phuc pháp cho phép sản xuất tế bào quang điện với diện tích lớn, vói quy trĩnh sản xuất gâ; j nhiễm mơi trường so với phương pháp truyền thống Chính khả ứng dụng kết c nghiên cửu cao 27.3 Khả liên doanh liền kểt với doanh nghiệp trình nghiên cứu Vì sản phẩm công nghiệp đề tài tế bào quang điện riêng lẻ nên nhu cầu cấp thiết đặt rí' kết nối tế bào để tạo thành pin năn£ lượng mặt trời với diện tích tiếp sáng lớn h công suất lớn Công việc kết nối tiền đề lớn để cỏ thể liên kết với doanh nghiệp xuất pin mặt ừời nhằm tạo sản phẩm có tính thực tiễn cao 28 - Phạm vi địa (dự kiến) úng dụng kết đề íài Các kết dự kiến ứng dụng trực tiếp Trung tâm Nano Năng lượng thông qua hi thức spin off cho việc triển khai chế tạo sản xuất dây chuyền công nghệ sàn xuất lit ' tục khép kín 29 - Tác động lọi ích mang lại kết nghiên cửu 29.1 Đổi với lĩnh vực KH&CN có liên quan (Nêunhững dự kiến đỏng góp vào lĩnh vực khoa học cơng nghệ nước quốc ie,(ị góp mới, mở hướìĩg nghiên cứu thơng qua cơng trình cơng bố ngồi nvỞL Việc nghiên cứu chế tạo linh kiện chuyển đổi lượng quang điện hướng khuyến khích nhà nước với mục tiêu làm chủ công nghệ theo kịp trư khu vực vả giới Việc thực thành công đề tải tiền đề cho nghiên cứu Xi 14 ưong lãnh vực với mục đích bào vệ an ninh quốc gia sừ dụn2 công nghệ cao vào hệ thống tự vận hành tự đảm bảo lượng quan trọng đất nước 29.2 Đối với kinh tế - xã hội bào vệ môi trường (Nêu tác động dự kiến cùa kết quà nghiên cứu xã hội:đống góp cho việc xây dựng chủ trương, sách, pháp luật có tác động làm chuyển biến nhận thức xã hội, phát triển kinh tế xã hội bảo vệ môi trường) Kết quà nghiên cứu đề tài chuyển giao, ứng dụng phổ biến rộng rãi công nghiệp sống Làm chủ công nghệ giúp cho chương trình triển khai ứng dụng khai thác quang Việt Nam trở nên thuận lợi 29.3 Đối với tổ chức chủ trì sở ứng dụng kết quà nghiên cứu ( Đoi với đem vị to chức thuộc ĐHQG ý tớ i: nâng cao trình độ, lực cán khoa học, cản giảng dạy, cán quản ỉý ; tăng cường thiết bị ) Sản phẩm nghiên cửu đề tài ứng dụng công ty ứng dụngcảc linh kiện tế bào quang điện, tiên đên chuyên giao công nghệ cho công ty sản xuât tê bào quang điện đê tạo thành pin lượng mặt trời Kết nghiên cứu đề tài giúp cho công ty sản xuất cải thiện dây chuyền nâng cao khả ứng dụng, hạ giá thành nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm 29.4 Kinh p h ỉ nguồn lưc khác mà đề tài đem lai V KINH PH Ỉ THƯC • H IÊ• N Đ È TÀI - Tổng kinh plií thực đề tài: 200 (triệu đồng) ■Phân bổ kinh phí: TT Đơn vị tính: Triệu đồng Kinh phí Nội dung Năm thứ Năm th ứ 1 Xây dựng đề cưong chi tiết Thu thập viết tỗng quan tài liệu Thu thập tư liệu (mua, thuê) Dịch tài liệu tham khảo (số ừang X đơn giá) Viêt tông quan tư liệu J Điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thu thập số liệu, nghiên cửu 15 54.3 15 54.3 24 24 44 Chi phí tàu xe, cơng tác phí Chi phí th mướn Chi phí hoạt động chun mơn Chi phí cho đào tạo (Chi phỉ thuê mướn NCS, học viên cao học Phù họp với mục 25) Thuê, mua sắm trang thiết bị, nguyên vật liệu Thuê trang thiết bị Mua ừang thiết bị 15 Mua nguyên vật liệu, cây, 44 Hội thảo khoa học, viết báo cáo tổng kết, nghiệm thu 4.7 Hội thảo Viết bảo cáo tổng kết Nghiệm thu 2.7 Chi khác 17 17 Quản lý phí 4 Thanh toán điện, nước sở vật chất (4%) 4 Thù lao chủ nhiệm đê tài 9 Tông kinh phí 10 10 Mua văn phịng phâm In ân, photocopy Ngày tháng năm 204$ Ngày Ọ.ị? thán ^ năm 20Ềh ụ tThủ trưởng Đon vị /.(yf *\(K ý, dấu) T o r A _ s v M,f t TRƯÓNO Người viết thuyết minh đề cưong (Họ, tên, chữ kỷ) 1 y v fine KHIÊN,7 T / W Yũ fă n & 16 ... m PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng mỏng dạng delafossite CuFeCh phương pháp phún xạ nhằm ứng dụng chế tạo pin lượng mặt trời 1.2 Mã số: QG.14.24 1.3 Danh sách chủ... HIỆN ĐÈ TÀI KH&CN CÁP ĐẠI HỌC QUỐC GIA NGHIÊN c ứ CHÉ TẠO MÀNG MỎNG DẠNG DELAFOSSITE CuFeOz BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ NHẰM ỨNG DỤNG CHẾ TẠO PIN NĂNG LUỌNG MẶT TRỜI • • • Mã số đề tài: QG.14.24 Chủ... p chế tạo cách sử dụng điều kiện chế tạo màng mỏng CuFeŨ với phương pháp đồng phún xạ sử dụng ba bia Hình dáng lớp màng mỏng xác định nhờ sử dụng phương pháp mặt nạ chắn đon giản Các diode chế