ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ

СЭ на гибкой основе

Интересным с практической точки зрения является формирование фо­тоэлектрических преобразователей на гибкой основе. Такие СЭ имеют су­щественно меньший вес, чем обычные, и легко монтируются фактически на любой поверхности. Они могут повторять поверхность зданий и крыш,

а благодаря малому весу отпадает необходимость в усилении несущих кон-

134

струкций. Подобная технология может найти применение при создании специальной ткани со сформированным фотоэлектрическим преобразова­телем, которая может быть использована при изготовлении парусов, одеж­ды. Из такого материала можно изготавливать сумки и чехлы, например, для сотовых телефонов, плееров и т. д.

Большой интерес к подобной технологии проявляют представители во­енной прмышленности. В современных условиях в армии используется ог­ромное количество электронных устройств, каждое из которых требует обес­печения электричеством. Использование СЭ позволяет решить эту проблему. Легкие солнечные элементы на гибкой основе могут быть расположены на крыше тентов, на рюкзаках, из них может быть изготовлена даже униформа.

В настоящее время разрабатывается технология, предусматривающая использование в качестве основы пластиковой подложки, а в качестве ра­бочего слоя — аморфного полупроводника. На обе стороны гибкой пласти­ковой подложки наносятся слои металлов, один из которых — металличе­ский электрод, а другой — задний электрод. Эти слои предотвращают газо­выделение из подложки и предохраняют слои полупроводников от деграда­ции. Слои на основе a-Si:H осаждаются на металлический электрод, после чего наносится слой прозрачного проводящего электрода на основе оксидов индия и олова. В сформированных СЭ имеются два типа отверстий: одни обеспечивают электрический контакт между прозрачным проводящим элек­тродом и задним электродом, а другие — между металлическим и задним электродами. ITO имеет относительно высокое удельное сопротивление, что приводит к увеличению последовательного сопротивления СЭ. Первый тип отверстий позволяет снизить это сопротивление и увеличить эффективность сбора носителей. Лазерное скрайбирование по обеим сторонам подложки да­ет возможность сформировать отдельные элементы, последовательно соеди­ненные между собой. По такой технологии были сформированы модули на гибкой подложке размером 40 х 80 см2 на основе тандемных СЭ с /-слоями из a-Si:H. Выходное напряжение модуля составило 200 В, КПД — 10,5 %.

Формирование подобных СЭ возможно с использованием рулонной технологии.

Оригинальная технология изготовления гибких фотоэлектрических пре­образователей предложена канадской компанией «Spheral Solar» (Cambridge, Ontario). Основу таких солнечных элементов составляет множество кремние­вых бусинок, расположенных между двумя тонкими пленками алюминие­вой фольги, запечатываемых в пластик. Каждая отдельная бусинка пред­ставляет собой крошечный СЭ, поглощающий солнечный свет и преобра­зующий его в электричество. Слои алюминиевой фольги придают всей структуре необходимую прочность и служат электрическими контактами.

Для изготовления бусинок используется кремний из отходов электрон­ной промышленности. Его расплавляют и кристаллизуют в сферы диамет­ром примерно один миллиметр. Далее кремниевые сферы легируются бором для получения р-типа проводимости, а в приповерхностный слой проводит­ся диффузия фосфора, в результате чего формируется р-и-переход.

Изготовленные таким образом кремниевые шарики помещаются на пер­форированный лист алюминия, который создает контакт с поверхностью, имеющей и-тип проводимости. Далее некоторая часть поверхности сферы стравливается до ядра p-типа проводимости. Второй слой алюминиевой фольги создает контакт к ядру p-типа. После этого вся структура герметизи­руется с помощью пластика. Неровная поверхность сфер позволяет увели­чить площадь, поглощающую свет. Для фотоэлектрического преобразователя с подобной структурой получено значение КПД = 11 %, что сравнимо с эф­фективностью преобразования обычных СЭ и значительно превосходит КПД изготавливаемых в настоящее время солнечных элементов на гибкой основе. Такой материал можно размещать на поверхности любой формы и покрывать любые строения и конструкции.

ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ

Ключевые особенности технологических процессов, используемых «Oerlikon Solar»

Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) — активирован­ный плазмой ВЧ разряда химический процесс, наиболее распространенный для получения пленок аморфного и микрокристаллического кремния, ис­пользуемых в технологии фирмы «Oerlikon Solar». В плазме происходит …

Описание разработок технологии фирмы «Oerlikon Solar» по производству солнечных модулей на основе аморфного и микрокристаллического кремния (www. oerlikon. com)

В настоящее время солнечная энергетика является одним из наиболее перспективных видов возобновляемой энергетики. Основным устройством, используемым для прямого преобразования энергии солнечного света в элек­троэнергию, является солнечный модуль (СМ). Широкое применение …

Солнечные элементы на основе аморфного кремния

Наиболее значимыми на мировом рынке в области тонкопленочных солнечных элементов на основе аморфного кремния являются зарубежные компании, имеющие собственное производство гетероструктурных тонко­пленочных фотопреобразователей. Ведущими производителями каскадных тонкопленочных солнечных элементов на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua