Μικρο-κατεργασίες με laser υλικών της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας λεπτών υμενίων - Κοράλλη, Παναγιώτα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών, 2016)
Η χρήση λεπτών υμενίων στη φωτοβολταϊκή τεχνολογία γίνεται σε μία προσπάθεια για ελαχιστοποίηση του βάρους των χρησιμοποιούμενων υλικών και μείωση του κόστους. Παράλληλα, η εγχάραξη των παραγόμενων υμενίων αποτελεί το βήμα κλειδί για τη μετάβαση από μικρά και μεμονωμένα φωτοβολταϊκά στοιχεία στη μονολιθική ολοκλήρωσή τους, σε μεγάλης επιφάνειας φωτοβολταϊκά πλαίσια. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη των διαφόρων τύπων λεπτών υμενίων για τη δημιουργία ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου χαλκοπυρίτη, η ανάπτυξη νέων υλικών και η μελέτη των ιδιοτήτων τους για τη συγκεκριμένη εφαρμογή, καθώς και η εγχάραξής τους με χρήση laser. Συγκεκριμένα αναπτύχθηκαν λεπτά υμένια μολυβδαινίου (Μο), χαλκοπυριτών διαφόρων συστάσεων βασιζόμενοι στον στοιχειομετρικό τύπο CuIn0.7Ga0.3Se(1-xTex)2, και οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO) με και χωρίς προσμίξεις άλλων στοιχείων. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη των ανωτέρω λεπτών υμενίων ήταν η Παλμική Εναπόθεση με laser (Pulsed Laser Deposition), η Εξάχνωση με Δέσμη Ηλεκτρονίων (E-beam Evaporation) και η χημική μέθοδος της Εναπόθεσης δια Περιστροφής (sol-gel spin coating). Εφαρμόζοντας τη μέθοδο της Παραγωγής Πλάσματος που Επάγεται από Ακτινοβολία Laser (Laser Induced Plasma Spectroscopy - LIPS) πραγματοποιήθηκε στοιχειακή ανάλυση των λεπτών υμενίων των χαλκοπυριτών. Για τη βελτίωση των οπτικών ιδιοτήτων των λεπτών υμενίων του ZnO, με γνώμονα την περαιτέρω αύξηση της απόδοσης του φωτοβολταϊκού στοιχείου, εξετάστηκε η εναπόθεση σωματιδίων χρυσού (Au). Τέλος, πραγματοποιήθηκε η μικρο – κατεργασία των διαφόρων τύπων λεπτών υμενίων που αναπτύξαμε στο εργαστήριο, καθώς και σε βιομηχανικά δείγματα ZnO της εταιρείας παραγωγής φωτοβολταϊκών Heliosphera.