Cтраница 2
В данной книге впервые предпринята попытка комплексного рассмотрения фотоэлектрического метода преобразования концентрированного солнечного излучения. Материал книги разбит на пять глав, в которых последовательно рассмотрены физические основы фотоэлектрического метода преобразования интенсивных световых потоков, характеристики сильноточных солнечных элементов, методы расчета и характеристики концентрирующих систем, а также вопросы оптимального проектирования солнечных фотоэлектрических установок с концентраторами излучения. [16]
При переводе были опущены разделы книги, содержание которых хорошо известно советскому читателю по оригинальным отечественным и переводным зарубежным публикациям, приведенным в списке дополнительной литературы. В основном эти разделы охватывают общие вопросы изучения фотоэлектрических свойств полупроводников и полупроводниковых приборов, технологии получения и метрологии солнечных элементов, исследования характеристик фотоэлектрохимических солнечных элементов. [17]
Вследствие экзо-диффузии водорода срок службы солнечных элементов на основе a - Si: Н может сократиться. Однако результаты исследования процесса диффузии дейтерия, введенного в пленки аморфного кремния, при напряженности электрического поля - 3 - 104 В / см, - интенсивности излучения - 100 мВт / см2 и температуре - 300 С свидетельствуют о том, что характеристики солнечных элементов на основе a - Si: H будут деградировать незначительно, поскольку при температуре 100 С для полного выделения водорода потребуется 104 лет. [18]
Эффективность преобразования энергии новых элементов, таких, как М мероцнанин / Ма достигала 0 7 % ( Voc 1 2 В. Причины столь резкого улучшения характеристик солнечных элементов не вполне ясны, однако можно сделать некоторые предположения в свете изложенных ранее представлений. [19]
Для изготовления солнечных элементов применяют пленки a - Si: Н, осаждаемые как в тлеющем разряде, так и с помощью высокочастотного ионного распыления. В предыдущих разделах отмечалось, что пленки, осаждаемые посредством ионного распыления, не обладают такими структурными и электронными свойствами, которые необходимы для изготовления высокоэффективных приборов. Однако проведенные недавно исследования гидрогенизированного аморфного кремния, получаемого методом ионного распыления при высоком парциальном давлении аргона [22, 24], показали, что при определенных условиях осаждения образуются пленки, по своим структурным и электронным свойствам не уступающие выращиваемым в тлеющем разряде. Данные о характеристиках солнечных элементов на основе этих пленок еще не опубликованы. [20]
Методика графического анализа представлена на фиг. Характеристики источника питания показаны на фиг. Первоначально в соответствии с программой, описанной в работе / 5 /, определяются характеристики СБ. Температура СБ, нужная для расчета характеристик солнечных элементов, определяется исходя из расстояния от КА до Солнца, высоты орбитального аппарата над планетой, угла наклона солнечной панели по отношению к вектору Солнца, количества отраженного света и поглотительно-излучательных характеристик материалов СБ. [21]
Новый этап исследований отмечен созданием высокоэффективных солнечных элементов, изготовлением модулей и панелей элементов, разработкой метода осаждения пленок посредством пульверизации раствора с последующим пиролизом, значительным повышением стабильности элементов и достижением воспроизводимости их характеристик. В результате проведенных исследований и разработок были модифицированы и усовершенствованы ранее применявшиеся методы изготовления, а также повышено качество используемых материалов. Для объяснения особенностей характеристик солнечных элементов разработано несколько теоретических моделей, базирующихся на данных о физических, электронных и опто-электронных свойствах элементов. [22]
Для успешного производства высокоэффективных солнечных элементов наряду с применением современных методов изготовления необходимо глубокое понимание процессов, происходящих в элементах. Установив соответствие между характеристиками элементов и основными структурными, электронными и оптическими свойствами полупроводниковых слоев, можно точно определить влияние каждого из них на параметры перехода и наметить пути повышения КПД преобразования солнечной энергии. Для этого требуется детальный анализ свойств материалов, применяемых в различных компонентах конструкции солнечных элементов. Качество перехода оценивают, исходя из вольт-амперной и вольт-фарадной характеристик, а также из спектральной зависимости чувствительности, с помощью которых определяют ряд важных параметров, таких, как плотность обратного тока насыщения, диодный коэффициент, концентрация ионизированных примесей, диффузионный потенциал, высота потенциального барьера, толщина обедненной области и напряженность электрического поля в переходе. Создание модели наряду с измерениями и анализом потерь носителей заряда и излучения оказывается чрезвычайно полезным при оптимизации параметров фотоэлектрического преобразователя. Данная глава посвящена рассмотрению основных экспериментальных методов определения характеристик солнечных элементов и связанных с ними измерений; при этом особое внимание уделяется методам, специально разработанным для исследования тонкопленочных элементов. [23]