Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

Повышение КПД кремниевых фотоэлектрических модулей активирующим покрытием

Созанов В.Г. Блиев А.П. Кудаков У.Д. Силаев И.В. Радченко Т.И.

Бурный рост солнечной энергетики во всем мире продолжается уже несколько десятилетий. Непрерывно повышается КПД солнечных батарей, уменьшается их стоимость. Наряду с доминирующим на рынке солнечной энергетики моно и поликристаллическим кремнием, ведутся эксперименты по созданию фотоэлектрических преобразователей на основе других материалов, таких как арсенид галлия, поликристаллические полупроводники и органические соединения. С 70-х годов прошлого века аморфный кремний выступил в качестве более дешевой альтернативы монокристаллическому [1]. Срок жизни промышленных кремниевых фотоэлектрических модулей составляет 30-40 лет и, как показывает практика, по истечении этого времени оборудование быстро деградирует. Процесс модернизации солнечных электростанций первой волны, построенных в 1980-1990-х годах уже начался.

Большинство промышленных модулей составляют кремниевые моно и поликристаллические фотоэлектрические модули, использующие для преобразования в электрическую энергию в основном длинноволновую область спектра солнечного излучения. В настоящее время существуют несколько способов преодоления этого недостатка и расширения зоны спектральной чувствительности фотоэлектрических модулей: многослойные структуры из двух и более солнечных элементов с различной шириной запрещенной зоны (многопереходные или тандемные [2, 3]) и созданные в Стэнфордском университете батареи из кремниевых наносфер нанесенных на подложку слоем толщиной в 50 нанометров с поглощением отдельных световых длин волн до 75 %.

Нами, для повышения эффективности фотоэлектрических преобразователей на основе моно и поликристаллического кремния, предлагается метод преобразования длины волны падающего света. Сущность метода заключается в нанесении на поверхность кремниевой панели тонкого слоя алюмината стронция, активированного европием, диспрозием, иттрием. (SrAl2O4):Eu,Dy,Y. Данное сложное химическое соединение обладают разделенными по длинам волн максимумами поглощения и излучения с высоким квантовым выходом. Спектр излучения таких материалов довольно широк, что делает их пригодными для использования в качестве активирующего покрытия кремниевых фотоэлектрических модулей.

Нанесенное покрытие поглощает коротковолновую область спектра солнечного излучения, не используемую кремниевой панелью напрямую, и переизлучает в длинноволновой области, используемой солнечной панелью для преобразования в электрическую. Таким образом достигается более полное использование спектра солнечного излучения, что должно увеличивать эффективность вновь производимых кремниевых фотопреобразователей и продлить срок эксплуатации уже использующихся, но подлежащих утилизации из-за падения эффективности в результате деградации.

Список литературы

  1. Айвазов А.А., Будагян Б.Г., Вихров С.П., Попов А.И. Неупорядоченные полупроводники. - М.: Высшая школа, 1995. - 352 с.
  2. Yang J., Banerjee A., Lord K., Guha S. Correlation of Component Cells with High Efficiency Amorphous Silicon Alloy Triple-Junction Solar Cells and Modules. - Proc. of the 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion.
  3. Guha S., Yang J., Banerjee A., Glatfelter T. Amorphous Silicon Alloy Solar Cells for Space Application. - Proc. of the 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion.

Библиографическая ссылка

Созанов В.Г., Блиев А.П., Кудаков У.Д., Силаев И.В., Радченко Т.И. Повышение КПД кремниевых фотоэлектрических модулей активирующим покрытием // Современные наукоемкие технологии. – 2012. – № 9. – С. 75-76;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=30930 (дата обращения: 14.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074