Характеристика - солнечный элемент
Cтраница 1
Характеристики солнечных элементов на основе гетероструктур GaAs, гомопереходов и - р - р - типа в GaAs и структур Аи - AlGaAs - GaAs с барьером Шоттки теоретически можно описать довольно точно, в частности, с достаточной точностью предсказать значение / 0, основываясь на известных параметрах материалов. [1]
В табл. 6.5 приведены характеристики солнечных элементов на основе a - Si: Н и a - Si: F: H, изготовляемых различными методами. [2]
Наиболее значительное влияние на характеристики тонкопленочных солнечных элементов оказывает микроструктура фотоактивного слоя кремния. Микроструктура пленок существенно зависит от условий осаждения, а также от качества и природы материала подложки. Наличие легирующей примеси ослабляет активность границ зерен и приводит к возрастанию напряжения холостого хода и коэффициента заполнения вольт-амперной характеристики, а также к уменьшению последовательного сопротивления элементов. Следует отметить, что углубления поверхности пленок обычно соответствуют областям, содержащим болылеугловые границы зерен. [3]
На рис. 4.2.9 показаны зависимости фото-вольтаических характеристик солнечных элементов на гетеропереходах a - SiC: H / a - Si H от оптической ширины запрещенной зоны пленок а - Sii xtx: H р-типа, полученных из газовых смесей на основе этилена и метана. Как видно из рисунка, с увеличением в р-слое a - Si. H на основе метана оптической ширины запрещенной зоны в структуре а - SiC: H / a - Si: Н увеличивается наряду с плотностью тока короткого замыкания Jsc напряжение в разомкнутой цепи Voc. Как и в случае элементов на гетеропереходах a - SiC ( на основе метана) / а-51: Н, с ростом Eg t в р-слое a - Sii xCx: Н на основе этилена увеличивается напряжение в разомкнутой цепи. [4]
В настоящее время установлено, что характеристики солнечных элементов в значительной степени зависят от микроструктуры каждого слоя ( тыльного контакта, CdS и Cu2S) и морфологии поверхности раздела Cu2S - CdS. Ясное представление о микроструктуре тонкопленочных элементов на основе Ct S - CdS получено с помощью исследований методами электронной микроскопии. Разработаны различные способы приготовления образцов для изучения поперечного сечения элементов и поверхности раздела Cu2S - CdS. Исследование структуры и морфологии наряду с анализом состава и профиля распределения химических элементов по глубине позволяет выяснить ряд вопросов, связанных с формированием перехода и процессами, происходящими при работе солнечных элементов. В данном разделе представлены результаты этих исследований. [5]
Банерджи и др. [19] подробно исследовали характеристики солнечных элементов на основе Cu2S - Zn Cdi - xS, изготовляемых методами вакуумного испарения и пульверизации с последующим пиролизом. У тыльно-барьерных элементов, получаемых методом пульверизации, при введении цинка в CdS коротковолновый край спектральной чувствительности смещается в область меньших значений длины волны. [7]
Хотя, как правило, анализируют зависимости характеристик солнечного элемента от среднего размера зерна, очевидно, что другим важным параметром является площадь поверхности межзеренной границы. Так, в материале, характеризующемся некоторым распределением зерен по размерам, более мелкие из них, имеющие высокое отношение поверхности к объему, могут стать причиной значительного увеличения параметра, называемого средним размером зерна. [8]
Приведенные выводы свидетельствуют о том, что слой диэлектрика должен отрицательно влиять на характеристики солнечных элементов на основе CuxS - CdS, однако в системах электропроводящий оксид металла - поглощающий слой полупроводника в зависимости от состояния границы раздела диэлектрик может оказывать благоприятное воздействие. [9]
Аналогичные таблицы составлялись и ранее [ Milnes, Feucht, 1972 Fahrenbruch, 1977 ], в том числе подробные с указанием характеристик солнечных элементов, изготовленных на основе как гомогенных, так и гетерогенных р - - переходов. [10]
В реальных солнечных элементах наличие конечного последовательного сопротивления приводит к снижению - КПД ( в силу уменьшения FF) даже при такой интенсивности излучения, когда условия высокого уровня инжекции еще не выполняются. Последовательное сопротивление оказывает отрицательное влияние на характеристики солнечных элементов и при обычной интенсивности излучения, а при использовании концентрированного света это влияние становится чрезвычайно сильным. Палфри [4] рассчитал зависимость FF от коэффициента концентрации излучения для кремниевых солнечных элементов при различных значениях последовательного сопротивления ( см. рис. 8.1) и показал, что при 100-кратной интенсивности излучения характеристики элементов будут удовлетворительными, если их последовательное сопротивление не превышает нескольких сотых долей ома. У солнечных элементов, генерирующих небольшой фототок, например элементов из GaAs, допустимым является несколько более высокое последовательное сопротивление. [12]
 |
Зависимость V0c солнечного элемента на основе Ct S-CdS от интенсивности излучения. [13] |
Если диодные параметры не меняются при вариациях интенсивности излучения, то зависимость VQC от логарифма интенсивности является линейной, поскольку ток короткого замыкания связан с интенсивностью излучения линейной зависимостью. Этот вывод иллюстрирует рис. 1.3, на котором представлены характеристики тонкопленочного солнечного элемента со структурой Cu2S - CdS. [14]
В книге впервые обобщен и систематизирован материал по фотоэлектрическому метеду преобразования концентрированного солнечного излучения, открывающему новые перспективы в развитии полупроводниковой гелиоэнергетики. Изложены физические основы преобразования интенсивных световых потоков, представлена обширная информация о характеристиках сильноточных солнечных элементов. Рассмотрены принципы работы, методы расчета и характеристики систем концентрирования солнечного излучения. Разработана методика и приведены примеры оптимизации фотоэлектрических энергоустановок с концентраторами. [15]
Страницы: 1 2