Характеристика - сонячний елемент - Велика Енциклопедія
Характеристика – сонячний елемент
Характеристики сонячних елементів на основі гетероструктур GaAs, гомопереходів і - р - р - типу GaAs і структур Аі - AlGaAs - GaAs з бар'єром Шоттки теоретично можна описати досить точно, зокрема, з достатньою точністю передбачити значення / 0, ґрунтуючись на відомих параметрах матеріалів . [1]
У табл. 6.5 наведено характеристики сонячних елементів на основі a - Si: Н та a - Si: F: H, що виготовляються різними методами. [2]
Найбільший вплив на характеристики тонкоплівкових сонячних елементів має мікроструктура фотоактивного шару кремнію. Мікроструктура плівок суттєво залежить від умов осадження, а також від якості та природи матеріалу підкладки. Наявність легуючої домішки послаблює активність меж зерен і призводить до зростання напруги холостого ходу та коефіцієнта заповнення вольт-амперної характеристики, а також зменшення послідовного опору елементів. Слід зазначити, що поглиблення поверхні плівок зазвичай відповідають областям, що містять болілекутові межі зерен. [3]
На рис. 4.2.9 показані залежності фотовольтаїчних характеристик сонячних елементів на гетеропереходах a - SiC: H / a - Si H від оптичної ширини забороненої зони плівок а - Sii xtx: H р-типу, отриманих з газових сумішей на основі етилену та метану. Як очевидно з малюнка, зі збільшенням р-шарі a - Si. H на основі метану оптичної ширини забороненої зони в структурі а - SiC: H / a - Si: Н збільшується поряд із щільністю струму короткого замикання Jsc напруга в розімкнутому ланцюгу Voc. Як і у випадку елементів на гетеропереходах a - SiC (на основі метану) / а-51: Н, зі зростанням Eg t в р-шарі a - Sii xCx: Н на основі етиленузбільшується напруга в розімкнутому ланцюзі. [4]
В даний час встановлено, що характеристики сонячних елементів значною мірою залежать від мікроструктур кожного шару (тильного контакту, CdS і Cu2S) і морфології поверхні розділу Cu2S - CdS. Ясне уявлення про мікроструктуру тонкоплівкових елементів на основі Ct S - CdS одержано за допомогою досліджень методами електронної мікроскопії. Розроблено різні способи приготування зразків для вивчення поперечного перерізу елементів та поверхні розділу Cu2S – CdS. Дослідження структури та морфології поряд з аналізом складу та профілю розподілу хімічних елементів по глибині дозволяє з'ясувати низку питань, пов'язаних із формуванням переходу та процесами, що відбуваються при роботі сонячних елементів. У цьому розділі наведено результати цих досліджень. [5]
Банерджі та ін [19] докладно досліджували характеристики сонячних елементів на основі Cu2S - Zn Cdi - xS, що виготовляються методами вакуумного випаровування та пульверизації з наступним піролізом. У тильно-бар'єрних елементів, одержуваних методом пульверизації, при введенні цинку CdS короткохвильовий край спектральної чутливості зміщується в область менших значень довжини хвилі. [7]
Хоча, як правило, аналізують залежності характеристик сонячного елемента від середнього розміру зерна, очевидно, що важливим параметром є площа поверхні межзеренной кордону. Так, у матеріалі, що характеризується деяким розподілом зерен за розмірами, дрібніші з них, що мають високе відношення поверхні до обсягу, можуть стати причиною значного збільшення параметра, що називається середнім розміром зерна. [8]
Наведені висновки свідчать про те, що шар діелектрика має негативновпливати на характеристики сонячних елементів на основі CuxS - CdS, проте в системах електропровідний оксид металу - поглинаючий шар напівпровідника в залежності від стану межі розділу діелектрик може сприятливо впливати. [9]
Аналогічні таблиці складалися і раніше [Milnes, Feucht, 1972 Fahrenbruch, 1977], у тому числі докладні із зазначенням характеристик сонячних елементів, виготовлених на основі як гомогенних, так і гетерогенних р-- переходів. [10]
У реальних сонячних елементах наявність кінцевого послідовного опору призводить до зниження - ККД (з зменшення FF) навіть за такої інтенсивності випромінювання, коли умови високого рівня інжекції ще виконуються. Послідовний опір негативно впливає на характеристики сонячних елементів і при звичайній інтенсивності випромінювання, а при використанні концентрованого світла цей вплив стає надзвичайно сильним. Палфрі [4] розрахував залежність FF від коефіцієнта концентрації випромінювання для кремнієвих сонячних елементів при різних значеннях послідовного опору (див. рис. 8.1) і показав, що при 100-кратній інтенсивності випромінювання характеристики елементів будуть задовільними, якщо їх послідовний опір не перевищує кількох сотих часткою ома. У сонячних елементів, що генерують невеликий фотострум, наприклад елементів з GaAs, допустимим є дещо вищий послідовний опір. [12]
Якщо діодні параметри не змінюються при варіаціях інтенсивності випромінювання, залежність VQC від логарифму інтенсивності є лінійною, оскільки струм короткого замикання пов'язаний з інтенсивністю випромінювання лінійною залежністю. Цей висновок ілюструє рис. 1.3, наякому представлені характеристики тонкоплівкового сонячного елемента зі структурою Cu2S - CdS. [14]
У книзі вперше узагальнено та систематизовано матеріал з фотоелектричного методу перетворення концентрованого сонячного випромінювання, що відкриває нові перспективи у розвитку напівпровідникової геліоенергетики. Викладено фізичні основи перетворення інтенсивних світлових потоків, представлена велика інформація про характеристики сильноточних сонячних елементів. Розглянуто принципи роботи, методи розрахунку та характеристики систем концентрування сонячного випромінювання. Розроблено методику та наведено приклади оптимізації фотоелектричних енергоустановок з концентраторами. [15]