Періодичні видання СумДУ
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/69
Browse
8 results
Search Results
Item Numerical Simulation and Performance Enhancement of CZTS Thin Film Solar Cells(Sumy State University, 2023) Zebach, M.; Hemmani, A.; Khachab, H.Розробка тонкоплівкових сонячних елементів дозволяє дослідникам оцінювати різні матеріали з метою підвищення ефективності перетворення елементів. Це особливо актуально для третього покоління сонячних фотоелектричних елементів, які включають шарові матеріали в нано- та мікрометровому масштабі, уникаючи нетоксичних і поширених у землі матеріалів із зниженими витратами на виробництво. В останні роки вчені зосередили свої дослідження на найдешевших і найстабільніших матеріалах, таких як кестерит, на основі таких елементів: мідь, цинк, олово і сірка (CZTS). Це один із найефективніших шарів поглинаючого матеріалу в тонкоплівкових сонячних елементах із прямою забороненою зоною (1,38-2,0 еВ) і високим коефіцієнтом поглинання (~ 104 см – 1). CZTS має величезний потенціал завдяки великій кількості землі, нетоксичності та низькій вартості виробництва порівняно з іншими тонкоплівковими матеріалами. Проте все ще існує кілька проблем щодо контролю вторинних фаз, композиційної однорідності, електронних дефектів і проблем нестабільності під час виготовлення, які обмежують ефективність сонячних елементів на основі CZTS і які ще потрібно подолати. У цій статті ми реалізуємо математичну модель гетеропереходу CdS-CZTS тонкоплівкового сонячного елемента. Отже, продуктивність сонячних елементів можна оцінити, змінюючи матеріал, параметри, співвідношення розмірів та інші змінні в елементах. По суті, ефективність перетворення наведена на рівні ƞ = 12,79 % результатів моделювання з використанням програмного забезпечення Matlab Simulink. Покращена ефективність перетворення, отримана завдяки нашому дослідженню моделювання, входить у діапазон експериментальних значень, досягнутих для цього типу дизайну тонкоплівкових сонячних елементів, як продемонстровано рекордно виміряною лабораторією ефективністю приблизно 12,6 % для подібної гетероперехідної клітини на основі звіту CZTS за редакцією Wei Wang та ін., тоді як теоретична максимальна ефективність перетворення для ідеальної сонячної батареї на основі CZTS оцінюється в 32,4 % відповідно до обмеження Шоклі Квейссера. Оскільки наше змодельоване значення ефективності наближається до виміряних експериментальних значень, але все ще значно нижче теоретичної межі, це свідчить про те, що подальше підвищення ефективності все ще може бути досягнуте шляхом оптимізації властивостей матеріалу та конструкції комірки.Item Effects of Boron Diffusion on Titanium Silicide Formation(Sumy State University, 2023) Karboua, H.; Dahraoui, N.; Boulakroune, M.; Fortaki, T.Метод вторинно-іонної мас-спектрометрії (ВІМС) був використаний для дослідження дифузії бору в шарах силіциду титану за кількох умов відпалювання та температури. Експериментальні профілі були змодельовані за допомогою моделі, заснованої на відомих законах Фіка та ефекті, що супроводжує дифузію бору під час силіцидації, як сегрегація та кластеризація. Порівняння результатів моделювання з літературними даними в однакових умовах відпалювання вказують на хорошу відповідність із результатами інших авторів. Це пояснює, що дифузія бору в силіциді титану залежить від сегрегації, кластеризації та перевищує розчинність твердої речовини. Моделювання базується на чисельному методі кінцевих різниць.Item The Effect of Temperature and Base Thickness on Photoelectric Parameters of Amorphous Silicon Solar Cells(Sumy State University, 2022) Gulomov, J.; Ziyoitdinov, J.; Gulomova, I.Одним із важливих завдань фотовольтаїки є конструювання гнучких сонячних елементів, стійких до впливу навколишнього середовища та призначених для покриття поверхонь різної форми. Таким чином, у дослідженні були вивчені сонячні елементи на основі аморфного кремнію. Аморфний кремній має більший коефіцієнт поглинання та ширину забороненої зони, ніж кристалічний кремній. Високий коефіцієнт поглинання доводить, що в тонких плівках можна досягти високого ККД. Згідно з отриманими результатами моделювання, максимальні значення напруги холостого ходу, струму короткого замикання, коефіцієнта заповнення та ККД сонячного елемента на основі аморфного кремнію становили 1,2044 В; 13,49 мА/см2; 80,03 % та 12,18 % відповідно, і були досягнуті при товщинах основи 35, 20, 3 і 15 мкм відповідно. Було вивчено вплив температури на сонячний елемент на основі аморфного кремнію оптимальної товщини, оскільки аморфний кремній дуже чутливий до зовнішніх впливів, таких як інтенсивність світла та температура. Тому важливо вивчити вплив температури на властивості сонячних елементів на основі аморфного кремнію. З підвищенням температури напруга холостого ходу зменшувалася, але струм короткого замикання, коефіцієнт заповнення та ККД збільшувалися. Температурні коефіцієнти напруги холостого ходу, струму короткого замикання, коефіцієнта заповнення та ККД становлять відповідно − 1,68×10 – 3; 2,24×10 – 3; 4,5×10 – 5 та 2,27×10 – 4 1/K.Item Influence of the Angle of Incident Light on the Performance of Textured Silicon Solar Cells(Sumy State University, 2021) Gulomov, J.; Aliev, R.Важливо знати вплив навколишнього середовища на властивості сонячних елементів, оскільки вони зазвичай використовуються у відкритих середовищах. Якщо морфологія поверхні сонячного елемента змінюється, кут падіння світла буде змінюватися залежно від його фотоелектричних властивостей. Отже, у роботі досліджувалися фотоелектричні властивості кремнієвих сонячних елементів, покритих вертикальними пірамідами з різними кутами основи, залежно від кута падіння світла. З отриманих результатів було виявлено, що при зміні кута падіння світла від 0° до 80° густини струму короткого замикання площинних, пірамідальних і текстурованих кремнієвих сонячних елементів з кутами основи пірамід 50.4° і 70.4° зменшуються до 82,6; 88,8; 89,8 %, напруги холостого ходу зменшуються до 10,5; 12,8; 14,1 %, а коефіцієнти заповнення зменшуються до 1,9; 2,2 та 3 %. ККД кремнієвого сонячного елемента, покритого пірамідами з кутом основи 70.4°, краще, ніж ККД планарних та інших текстурованих кремнієвих сонячних елементів в діапазоні кутів падіння світла від 0° до 80°, хоча залежність його фотоелектричних параметрів від кута падаючого світла зростає.Item Particle-in-cell Simulation of Processes in the Electron Gas(Sumy State University, 2021) Nikishkin, I.I.; Kholodov, R.I.Елементарні процеси взаємодії заряджених частинок в електронному пучку струмом близько 1 А вивчаються чисельно щодо проблеми електронного охолодження. Приведені результати чисельного моделювання одновимірним методом Particle-In-Cell таких процесів як розширення електронного газу, вирівнювання температур двох підсистем електронного газу, власні коливання модельного електрон-позитронного та електрон-протонного газів. У рамках методу вільний електронний газ розширюється за рахунок електростатичного відштовхування між електронами при постійний повній енергії. Модель вільного електронного газу, яка представлена модельними частинками у вигляді нескінченних пластин, також вирішується аналітично. У цьому випадку аналітично знайдені відхилення швидкості як функція часу та відстань між центрами заряду двох половин електронного газу. І це порівнюється з результатом чисельного обчислення. Якщо електронний газ представити як дві підсистеми з різною температурою, це призводить до вирівнювання температури при моделюванні. У статті розглянуто кілька випадків з різними початковими умовами та знайдено час релаксації. Результат моделювання електрон-позитронного та електрон-протонного газів показує, що їх коливання супроводжуються затуханням Ландау. Спектральний розподіл частот цих коливань показує максимуми, які відповідають теоретичним значенням.Item Numerical Simulation of Field-effect Transistor with a Channel in the Form of a Nanowire(Sumy State University, 2021) Buryk, I.P.; Holovnia, A.O.; Martynenko, I.M.; Ткач, Олена Петрівна; Ткач, Елена Петровна; Tkach, Olena Petrivna; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa ValentynivnaРобота базового функціонального елемента інтегральної схеми – польового транзистора заснована на дрейфі електронів та дірок у каналі. Із застосуванням розтягування-здавлювання кристалічної решітки кремнію Si, шляхом впровадження домішкових атомів, дещо зростає рухливість носіїв. Разом з цим значний інтерес до нанодротів на основі твердого розчину Si(Ge) як елементів для формування високоефективних каналів польових транзисторів обумовлює необхідність досліджень їх структурних, електричних та температурних характеристик. У роботі наведені результати числового моделювання коаксіальних Si-канальних транзисторних FET’s структур із затвором Gate-all-around (GAA). Структура транзистора n-типу GAA NW FET та його вольт-амперні характеристики були побудовані з використанням інструментів Silvaco TCAD. У рамках дифузійно-дрейфової моделі транспорту носіїв із врахуванням квантового потенціалу Бома отримані ефективні робочі параметри: допустимі значення порогової напруги, сили струму витоку та коефіцієнта Ion/Ioff. та їх залежності від температури. Отримано, що величини порогової напруги Vt та допорогового розкиду SS залишаються майже без змін із зростанням температури в інтервалі від 280 до 400 К, що насамперед пов’язано з додатковим впливом квантових ефектів для заданих товщини каналу та концентрацій домішок. Поряд з цим фіксується типове спадання сили струму ввімкнення на 45.5 % та струму витоку на 46.4 % в заданому інтервалі температур. Для оцінки термічної стабільності досліджуваних транзисторних систем розраховані температурні коефіцієнти βVt, βSS, βIon and βIoff. Їх величини становили відповідно 8.63.10– 5; – 0.53.10– 5; – 3.87.10– 3 and – 3.80.10– 3 K– 1. Результати чисельного моделювання показали добре узгодження з експериментальними даними.Item Закономірності здійснення кібератак в країнах ЄС на основі використання асоціативних правил(Сумський державний університет, 2021) Кузьменко, Ольга Віталіївна; Кузьменко, Ольга Витальевна; Kuzmenko, Olha Vitaliivna; Доценко, Тетяна Віталіївна; Доценко, Татьяна Витальевна; Dotsenko, Tetiana Vitaliivna; Боженко, Вікторія Володимирівна; Боженко, Виктория Владимировна; Bozhenko, Viktoriia Volodymyrivna; Світлична, А.О.Перехід до інформатизації суспільства, масштабне поширення електронної комерції та неналежний рівень цифрової грамотності призвів до зростання обсягів кібершахрайств, що вимагає удосконалення існуючих та розробка нових методів та способів захисту об’єктів інформаційної інфраструктури. Метою даного дослідження є визначення закономірностей здійснення кібератак у країнах Європейського Союзу шляхом побудови економіко-математичної моделі, в основі якої лежить використання асоціативних правил. Для дослідження було обрано методи: логічне узагальнення – при формуванні вхідної структури даних здійснення кібератак, яка включає перелік показників кібератак, рік здійснення, країни, які постраждали та країни реципієнти кібератак, тип та категорія шахрайств; методика моделювання Data Mining – Association Rules на основі використання асоціативних правил зв’язку між явищами, які є об’єктом спостережень; візуалізація та графічний дизайн – при побудові мережі асоціативних правил причиннонаслідкових зв’язків між досліджуваними явищами здійснення кібератак. У роботі було визначено, що потужною технологією, що дозволяє виявляти взаємозв'язки та закономірності між пов'язаними подіями або елементами, для обробки баз даних великих розмірів, виступає моделювання на основі асоціативних правил. У ході дослідження було виявлено, що в 77.14% випадків шпіонаж здійснюється зловмисниками з Росії, у 88,24% - з Німеччини, у 93,75% - з Китаю. 84,62% шпіонажу спостерігається у галузі приватного сектору, 82,05% - у державному секторі. При цьому частка спостережень, для яких шпіонаж здійснюється з Росії, складає 43,55%. Частка спостережень, для яких шпіонаж здійснюється як з Німеччини, так і з Китаю, становить 24,19% вибірки. Найбільша частка спостережень (51,61%) відповідає здійсненню кібератак у вигляді шпіонажу у державному секторі, а 35,48% спостережень відповідає галузі приватного сектору. У 76 % випадків шпіонаж здійснюється зловмисниками з Росії. Розроблена методика дозволить оперативно, автоматично обробляти суттєвий обсяг вхідної інформації, виявляти можливий найповніший, найінформативніший набір закономірностей, визначити ризик від кібершахрайств на базі даних досліджуваних європейських країн, для прийняття керівною ланкою ефективних рішень щодо управління таким ризиком, його мінімізації, з найменшими ресурсними затратами, передбачення кіберзагроз, протидії кібератакам у країнах ЄС.Item Economic Security Threat Modelling of a Commercial Bank in a Globalized Economy(Sumy State University, 2020) Dymchenko, О.V.; Rudachenko, О.О.; Gazzola, P.У статті розроблено комплекс моделей діагностики загроз економічної безпеки комерційного банку, який дозволяє підвищити якість формування та ухвалення рішень з управління безпечним функціонуванням та розвитком банку. Розроблена система дослідження економічної безпеки банку, яка включає в себе 3 основні блоки: блок формування інформаційного простору дослідження; оцінка й аналіз безпеки комерційного банку; узагальнення та формування рішень, щодо економічної безпеки комерційного банку. Проведене дослідження дало можливість сформулювати висновки теоретичного, методологічного та прикладного характеру, які відображають вирішення поставлених у відповідності з метою даного дослідження завдань. Побудований комплекс моделей, за допомогою сучасних інструментальних засобів економіко-математичного моделювання, дозволяє підвищити якість прийнятих рішень з управління безпекою банку та знизити ризики виникнення загроз.