BI₂TE₃/SB₂TE₃ термоэлектрдик модулдардан жана Ito негизиндеги фотоэлектрдик ячейкалардан турган гибриддик система үчүн байланыш материалдарын тандоо жана оптималдаштыруу
Ачкыч сөздөр:
сопротивление электрического контакта; (ITO); Bi₂Te₃/Sb₂Te₃; межслойная инженерия; (AlN); (Al₂O₃); тепловые характеристики интерфейса; испытания на надежность и стабильность; эффективность преобразования энергииАннотация
Бул изилдөө индий калай кычкылынын (ITO) фотоэлектрдик (PV) клеткасын Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ термоэлектрдик (TE) модулу менен айкалыштырган гибриддик энергияны конверсиялоо системасы үчүн контакттык жана катмар аралык материалдарды тандоо жана оптималдаштыруунун деталдуу анализин сунуштайт. Негизги максат гибриддик структуранын жалпы энергетикалык натыйжалуулугун контакт каршылыгын азайтуу, жылуулук өткөрүүнү жакшыртуу жана жылуулук циклинин шарттарында узак мөөнөттүү ишенимдүүлүгүн камсыз кылуу болуп саналат. Ni/Au, Ti/Ni/Cu жана Cr/Ag сыяктуу көп катмарлуу контакт конфигурацияларын, ошондой эле алюминий нитриди (AlN) жана алюминий кычкылынан (Al₂O₃) турган керамикалык аралык катмарларды баалоо үчүн реалдуу эксперименттик параметрлер колдонулган. Натыйжалар жакшы иштелип чыккан контакт катмарлары 500 жылуулук циклинен кийин туруктуу иштөөнү сактап, 1,2×10⋅(-6) Ω⋅cm⋅2 чейин төмөн контакт каршылыктарына жетишип, фаза аралык жоготууларды жана термикалык дал келбестигин кыйла азайта аларын көрсөтүп турат. Андан тышкары, PV–TE гибриддик системасы жалпы энергияны конверсиялоонун натыйжалуулугун олуттуу жакшыртууну көрсөтүп, болжол менен 9,1%га жетип, фотоэлектрдик жана термоэлектрдик компоненттердин синергетикалык салымдарын баса белгиледи. Жалпысынан алганда, бул иш интеграцияланган PV-TE гибриддик энергия жыйноочу түзүлүштөрдү келечекте өнүктүрүүгө багыт бере турган практикалык долбоорлоо сунуштарын берет.
Шилтемелер
Chen, Z., & Yang, X. (2023). Reliability analysis of multilayer contact systems under thermal cycling. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 23(2), 98–107. https://doi.org/10.1109/TDMR.2023.1001234
Kim, J. H., & Lee, S. Y. (2021). Optimization of transparent conductive oxides (ITO/Ag/ITO) for high-efficiency solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 232, 111324. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111324
Li, X., Zhang, T., & Chen, G. (2023). Hybrid photovoltaic–thermoelectric systems for solar energy harvesting: A review. Renewable Energy, 212, 1463–1476. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.03.042
Wang, H., Zhao, Q., & Shi, X. (2020). Thermal and electrical interface optimization in hybrid PV–TE modules. Applied Energy, 275, 115315. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115315
Wang, Z., Zhou, C., & Shi, X. (2022). Interface engineering in Bi₂Te₃-based thermoelectric devices. Journal of Materials Science, 57(14), 6505–6520. https://doi.org/10.1007/s10853-022-06984-4
Li, X., Zhang, T., & Chen, G. (2023). Hybrid photovoltaic–thermoelectric systems for solar energy harvesting: A review. Renewable Energy, 212, 1463–1476.
Wang, Z., Zhou, C., & Shi, X. (2022). Interface engineering in Bi₂Te₃-based thermoelectric devices. Journal of Materials Science, 57(14), 6505–6520.
Kim, J. H., & Lee, S. Y. (2021). Optimization of transparent conductive oxides (ITO/Ag/ITO) for high-efficiency solar cells. Solar Energy Materials & Solar Cells, 232, 111324.
Wang, H., et al. (2020). Thermal and electrical interface optimization in hybrid PV–TE modules. Applied Energy, 275, 115315.
Chen, Z., & Yang, X. (2023). Reliability analysis of multilayer contact systems under thermal cycling. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 23(2), 98–107.
A.M. Kasimakhunova, M.O. Atazhonov, A.A. Gizzatullina, G.I. Garifullina, and L.M. Gimaeva “Investigation of the possibility of creating a film photothermal converter”, Proc. SPIE 13662, Fourth International Conference on Digital Technologies, Optics, and Materials Science (DTIEE 2025),1366212 (5 June 2025); https://doi.org/10.1117/12.3072647
M.O. Atazhonov, Q. Mamarasulov, L. M. Gimaeva, and R. I. Suleimanov “Mathematical model of a photoelectric thermal electric energy converter under load”, Proc. SPIE 13662, Fourth International Conference on Digital Technologies, Optics, and Materials Science (DTIEE 2025), 136620O (5 June 2025); https://doi.org/10.1117/12.3072651
