Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

67
поглощения видимого света достаточно пленки а-Si:Н толщиной
0,5…1,0 мкм вместо дорогостоящих кремниевых 300-мкм подложек.
Кроме того, благодаря существующим технологиям получения тонких
пленок аморфного кремния большой площади, не требуется операции
резки, шлифовки и полировки, необходимых для солнечных элементов
на основе монокристаллического кремния. По сравнению с поликри-
сталлическими кремниевыми элементами изделия на
основе a-Si:Н про-
изводят при более низких температурах (300 °С): можно использовать
дешевые стеклянные подложки, что сократит расход кремния в 20 раз.
Пока максимальный КПД экспериментальных элементов на осно-
ве а-Si:Н – 12 %. Это несколько ниже КПД кристаллических кремние-
вых солнечных элементов (~15 %). Однако не исключено, что с разви-
тием технологии КПД элементов
на основе а-Si:Н достигнет теоретиче-
ского потолка – 16 %.
Арсенид галлия – один из наиболее перспективных материалов
для создания высокоэффективных солнечных батарей. Это объясняется
следующими его особенностями:
– почти идеальная для однопереходных солнечных элементов ши-
рина запрещенной зоны 1,43 эВ;
– повышенная способность к поглощению солнечного излучения:
требуется слой толщиной всего в несколько
микрон;
– высокая радиационная стойкость, что совместно с высокой эф-
фективностью делает этот материал чрезвычайно привлекательным для
использования в космических аппаратах;
– относительная нечувствительность к нагреву батарей на основе
GaAs;
– характеристики сплавов GaAs с алюминием, мышьяком, фосфо-
ром или индием дополняют характеристики GaAs, что расширяет воз-
можности при проектировании солнечных элементов.
Главное достоинство арсенида
галлия и сплавов на его основе –
широкий диапазон возможностей для дизайна солнечных элементов.
Фотоэлемент на основе GaAs может состоять из нескольких слоев раз-
личного состава. Это позволяет разработчику с большой точностью
управлять генерацией носителей заряда, что в кремниевых солнечных
элементах ограничено допустимым уровнем легирования. Типичный
солнечный элемент на основе GaAs состоит из
очень тонкого слоя
AlGaAs в качестве окна.
Основной недостаток арсенида галлия – высокая стоимость. Для
удешевления производства предлагается формировать солнечные эле-
менты на более дешевых подложках; выращивать слои GaAs на удаляе-
мых подложках или подложках многократного использования.

Страницы