MOJROVÁ, B. Využití měřicí metody SPM v technologii výroby krystalických solárních článků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Zcela podle zadání zpracovala studenta Bc. Barbora Mojrová diplomovou práci zabývající se problematikou měřící metody SPM (Scanning Probe Microscopy) a její využitelností v technologii výroby krystalických solárních článků. Tematicky je navázáno na předchozí semestrální projekty a bakalářskou práci. Z hlediska odborného prokazovala studentka po celou dobu řešení dané problematiky schopnost samostatné práce s velkou dávkou vlastní invence. Naprostá většina měření probíhala na pracovišti společnosti Solartec s.r.o. v Rožnově pod Radhoštěm. Součástí práce proto bylo i celkové seznámení se s výrobou solárních článků, kde byla studentka zapojena do běžných činností výrobního procesu a diagnostiky článků. V následné fázi studentka zvolila vhodné solární struktury, na kterých prováděla měření jak obecné topografie povrchu, tak i zkoumala jeho elektronické vlastnosti. Zvláštní kapitolou popisovanou v práci je potom měření potenciálu Kelvinovou sondou pro určení typu vázaného náboje v dielektrických, pasivačních vrstvách. Hlavním cílem práce bylo především zařadit měřící metodu SPM do výrobního cyklu a pokusit se optimalizovat některé procesy tak, aby byla následně přímo ovlivňována a zvyšována konverzní účinnosti článků. Pro řešení práce byly v maximální míře využity dostupné studijní materiály, ale především, jak už bylo uvedeno, vlastní poznatky studentky z pracoviště společnosti Solartec. Během celého studia prezentovala studentka svou práci na soutěži EEICT a přednáškou na workshopu „Plasmové povrchové úpravy“, kterou pořádala Masarykova univerzita v Brně. Za celou práci, vykonanou při řešení náročného zadání, přesahující rozsah běžné diplomové práce, hodnotím studentku nejvyšším počtem – 100 bodů.
Cílem práce bylo seznámit se s možnostmi metod mikroskopie s rastrující sondou a zhodnotit jak využití těchto metod může přispět k zefektivnění kontroly kvality jednotlivých technologických operací pří výrobě krystalických solárních článků. Měření mělo být orientováno především na obecnou topografii vzorků a na měření povrchového potenciálu. Toto zadání, náročné po stránce teoretické přípravy i po stránce provedených experimentů, se podařilo splnit. Předložená diplomová práce je zpracována pečlivě, text je dobře strukturovaný a rozdělení do kapitol a podkapitol je optimální. Po krátkém úvodu je v kapitole “1 Mikroskopie rastrující sondou (SPM)“ vysvětlen princip měření a jsou popsány typy používaných sond. V této kapitole jsou také diskutovány jednotlivé artefakty ovlivňující výsledky měření. Rozbor metod použitých v práci je v kapitolách “2 Mikroskopie atomárních sil (AFM)“ a “3 Mikroskopie Kelvinovou sondou (KPFM)“. Následuje přehled nejdůležitějších výrobních technologií a diagnostických metod používaných při výrobě křemíkových solárních článků zpracovaný v kapitole “4 Výroba křemíkových solárních článků“. Použitý mikroskop “INTEGRA Prima“ je stručně charakterizován v kapitole “ 5 Měřicí zařízení“. Těžištěm práce je její experimentální část, která je popsána v kapitole “6 Využití SPM technik při studiu vlastností krystalických křemíkových solárních článků.“ Na stranách 44 až 47 jsou zde pro sérii monokrystalických a multikrystalických substrátů diagnostické možnosti metody AFM demonstrovány na snímcích povrchu vzorků doplněných výškovými profily ve třech zvolených řezech. Stejná metoda i zobrazení výsledků jsou použity na stranách 50 až 52 pro porovnání povrchových textur vzniklých leptáním v alkalické a kyselé lázni. Bylo provedeno také porovnání textur vzniklých leptáním v kyselých lázních na multikrystalických substrátech v závislosti na složení lázní a jejich teplotě. Zde je nutné připomenout, že nalezení optimálních podmínek pro “kyselou texturaci“ je pro kvalitu multikrystalických článků zásadní, protože “alkalická texturace“ zde z důvodu různé orientace krystalů nemůže být použita. Pro stanovení optimálního složení lázně a teploty procesu by však bylo nutné provést mnohem větší počet experimentů. Jako velmi slibná se jeví možnost použití rastrující Kelvinovy sondy k měření náboje vázaného v povrchových vrstvách. Pro zhodnocení této možnosti rovněž nebyl proveden dostatečný počet experimentů, nicméně dosažené výsledky naznačují, že by tato metoda mohla být pro diagnostiku náboje na povrchu krystalických článků a především v pasivačních ARC vrstvách využitelná. Protože koncentrace a polarita vázaného náboje ovlivňuje pasivační vlastnosti ARC vrstvy a tím i účinnost článků, bylo by zavedení takové diagnostiky velmi přínosné. Drobné chyby a nepřesnosti ve vyjadřování nepřesahují rámec, který je u diplomových prací obvyklý. Většina se vyskytuje v popisu technologií pro výrobu křemíkových solárních článků, který je uveden v kapitole 4: Str.31, konec prvního odstavce: Z textu není jasné, kdy bude leptání uvedenou směsí leptadel izotropní a kdy anizotropní. Str.33, třetí odstavec : Difúzní vrstva je označena jako deponovaná vrstva. Str.35, třetí odstavec : Je použit termín “BUSBARY“ , aniž by byl vysvětlen jeho význam. Tyto a podobné nedostatky však přínos a odbornou úroveň celé práce významně nezhoršují. Autorka práce, slečna Barbora Mojrová, prokázala potřebné teoretické znalosti, schopnost naplánovat experimenty a zpracovat výsledky měření a pravděpodobně také potřebnou dávku trpělivosti. Dosažené výsledky nepochybně přispějí ke zvýšení technologických možností ve společnosti Solartec. Diplomovou práci Barbory Mojrové proto doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 66907