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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Sa 24. Dez 2016, 14:59 
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Hallo,
betreffend sputtern habe ich die selben probleme wie du, mein altes netzteil mit ca. 100W habe ich durch einen MOT ersetzt den ich aufgrund von thermischen Problemen nur bis 100V (1000V ausgang) speise. Strom dürfte wohl 0,5 A betragen.
Leider ist die sputterrate lächerlich und reicht nicht für einen richtigen film, deswegen benutze ich den verdampfer. Das mit dem magneten kenne ich, ich hoffe ein stärkerer magnet, nicht ferrit sondern neodym, löst das problem. Werde das in den ferien testen.
Viel Erfolg, Daniel


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Sa 24. Dez 2016, 15:08 
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Mit neodym 52 habe ich relativ gute Ergebnisse bekommen.
Mit meinem Zeilentrafo und einem ZVS hat dann mein Labornetzteil versagt.
Und jetzt habe ich bald meine 1,5kV Versorgung fertig.
Dann werde ich auch wieder pumpen und Kupfer brutzeln.
Ich bin auf deine Ergebnisse gespannt.

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Mo 2. Jan 2017, 17:29 
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Nach einigen Rückschlägen hat es endlich geklappt mit dem AlZnO:
Bild

Mir ist bewusst dass mehrere MOhm relativ viel ist jedoch habe ich nicht allzulang gesputtert da ich immer wieder das target usw. abkühlen lassen muss.
Das größte Problem ist sogenanntes arcing. Der hersteller gibt an dass solche targets bis zu 100.000 mal die sekunde arcen können. In diesem fall gibt es kein gleichmäßiges plasma sondern eine funkenartige entladung. Ich nehme an dies liegt daran dass AZO halbleitend ist und wie bei der parallel-Schaltung von Dioden an einem ort das plasma dichter ist, dadurch sinkt der widerstand des targets an dieser stelle und der meiste strom geht durch diese Stelle.
Die industrielle lösung ist normal Puls DC oder arcing detection, bei mir erfordert es eine sehr genaue einstellung von druck und Spannung.
Da meine alte kammer nur zum bedampfen taugt habe ich ein altes Rotkohl Glas genommen und in den boden ein loch für die elektrode gemacht. Das AlZnO target habe ich auf der herdplatte abgelöst sodass ich nur die keramikplatte habe. Für eine gleichmäßige kontaktierung habe ich den boden unter den keramikscherben mit aluspänen ausgelegt.
Bild

Spannung war ca. 500V, strom nicht gemessen aber ich denke 0,5-1A nach 20 sekunden wird das ganze ordentlich warm, also immer nur kurz mit pausen sputtern.
Als magnet dient ein 100mm x 60mm ferritring mit einem 30mm neodym magneten in der mitte.
Als nächstes werde ich versuchen die ganze Schichtkombination herzustellen.
Grüße Daniel


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Di 3. Jan 2017, 13:24 
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Interessanntes Projekt!
bin gespannt, wie effizient diese Solarzellen werden, aber wenn sie schon als Sensoren dienen können hast du etwas erreicht.
Ich würde allerdings vorsichtig sein mit solchen Gläser und Vakuum, diese Gläser springen gerne mal, gerade wenn sie punktuell erwärmt werden.


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Di 3. Jan 2017, 14:44 
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Hallo,
ich bin ebenfalls neugierig bezüglich effizienz, ich würde jedoch schon den bloßen pn übergang als erfolg werten.
Mitsolchen gläsern habe ich früher schon viel mit vakuum gemacht, sobald sie jedoch über 40-50° haben schalte ich sofort ab, deswegen kann ich auch nur in etappen sputtern, die 500V sollte man nicht unterschätzen, die haben ordentlich power.
An die Chemiker: Kennt ihr eine einfache möglichkeit Cu2O aus Cu herzustellen (außer thermisch oxidieren), also nasschemisch?
Danke im voraus,
Daniel


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Di 3. Jan 2017, 19:49 
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Warum hast du ein Mikrowellen Trafo genommen ?
Kannst du auch das ganze mit einem ZVS und einem Ferritkern betreiben ?
Wenn du da eine Diode einbaust ( oder bei den meisten Zeilentrafos schon drin ) hast du dein Puls.
Ich habe versucht Plastik zu beschichten (bestimmt 45 Minuten) und kein Probleme mit der Temperatur am Target gehabt.
Nur das Plasma an den Magneten hat mir sorgen gemacht. Ich habe mit einem Zeilentrafo und wesentlich höheren Spannung gearbeitet ( 10kV ).
Die 500V reichen aus hab ich auch gelesen aber mit mehr Spannung habe ich gehofft mehr Leistung in die Sachen zu bekommen.

PS:
Übrigens Bernbeuren ist gar nicht so weit weg von LL wenn du Lust hast würde ich mir die Sache auch gerne mal ansehen.
( schreib eine Nachricht )

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Mi 4. Jan 2017, 09:29 
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Hallo,
Ich habe bereist einen umgewickelten MOT für den verdampfer, da habe ich einfach noch einen für das sputtern genommen. Macht wenig arbeit und braucht keine beschaltung. DC Zeilentrafos habe ich auch aber die haben zu wenig Strom und viel zu viel spannung, habe mich da an den kommerziellen geräten orientiert. Vielleicht ist das Problem bei dir gewesen dass es nicht warm wurde und zu wenig Energie reingesteckt wurde, bei mir bekomme ich auch nur eine Schicht wenn es eine sehr helle entladung gibt und ordentlich warm wird, aber dann dauert es immer noch eine weile.
Grüße Daniel


Zuletzt geändert von DanielS am Do 5. Jan 2017, 15:52, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Mi 4. Jan 2017, 10:21 
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Ja das ich zu wenig Strom habe ist mir auch gekommen deswegen habe ich dann auch angefangen mir ein besseres Netzteil zu bauen : viewtopic.php?f=6&t=63314
Wenn ich den Zeilentrafo dann entsprechend wickel müsste ich auch auf ein besseres Strom/Spannung´s Verhältnis kommen.

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Di 17. Jan 2017, 20:34 
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Hallo,
falls ihr etwas ähnliches plant mit TCO, speziell AlZnO dann braucht ihr einfach nur geduld. Habe heute 2 Stunden gesputtert und habe jetzt sehr gleichmäßig einstellige kOhm werte, ich denke wenn ich noch ne stunde verlängert hätte wären es wohl 100 Ohm geworden, das würde absolut reichen. Am besten mehrere objektträger einspannen und abwarten.
Das Cu2O trage ich jetzt chemisch auf. Habe das ganze als suspension in wasser, trage ein paar tropfen auf und erhitze vorsichtig auf 100°C. Ob das ganze als halbleiter funktioniert wird sich zeigen. Bin echt froh dass das so gut geklappt hat, werde später auch displays usw versuchen.
Grüße Daniel


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Di 17. Jan 2017, 22:08 
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Bin dann wirklich gespannt auf die Eigenschaften!
Dass du es so niederohmig hingekriegt hast ist ja schon mal ein guter Fortschritt.

LG
EL12


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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Sa 4. Feb 2017, 10:07 
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Hallo,
Mittlerweile habe ich eine weitere Methode getestet um die Kupferoxidschicht aufzubringen.
Und diese funktioniert tatsächlich. Ich tauche einen Glasträger abwechselnd in Natronlauge und eine mischung aus Kupfersulfat/Natriumthiosulfat für je 20s. Das ganze dauert zwar eine weile bis man so 20 Zyklen hat aber die schichten sind perfekt. Die abriebfestigkeit ist so hoch dass man schmirgelpapier braucht um das zeug wieder abzubekommen (oder salzsäure).
Sehr wichtig ist die Temperatur des NaOH.
Bild

Auf dem bild ist die linke Hälfte bei 30° (Natronlauge) beschichtet, die rechte bei ca. 80°C.
Der Widerstand beträgt 40MOhm+. Falls man den versuch selbst nachmachen will, als NaOH habe ich einfach Drano Rohrreiniger genommen.
Morgen will ich diese Schicht auf den AlZnO besputterten Glasträgern aufbringen.
Grüße Daniel


Zuletzt geändert von DanielS am Sa 4. Feb 2017, 14:13, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Sa 4. Feb 2017, 12:11 
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Das hört sich ja richtig interessant an....
Glaubst du man könnte aus ABS Plastik mit deiner Lösung beschichten ?

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 Betreff des Beitrags: Re: Solarzellen aus Cu2O/ZnO
BeitragVerfasst: Sa 4. Feb 2017, 20:18 
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Ich denke solange die Materialien nicht angegriffen werden durch die Natronlauge, die im heißen zustand noch aggresiver ist, können sie beschichtet werden.
Das problem ist nur dass das sputtern bei mir nicht unter 100°C abläuft, könnte sein dass da was ausgast. Aktuell versuche ich auch noch Zink aufzudampfen und in einem sterilisator (wasserdampfatmosphäre bei ca. 160°) zu oxidieren.
Grüße


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