ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Тонкопленочные солнечные элементы К. Чопра и С. Дас

Настоящая книга посвящена актуальной проблеме совре­менной полупроводниковой солнечной энергетики — созданию и исследованию свойств тонкопленочных солнечных элементов.

В полупроводниках с прямыми оптическими переходами ко­эффициент поглощения излучения столь велик, что поглощение фотоактивной части солнечного спектра происходит в слое тол­щиной не более нескольких микрометров. В то же время боль­шинство выпускаемых солнечных элементов изготавливается из монокристаллических полупроводниковых пластин, имеющих толщину около двухсот — трехсот микрометров, поскольку при­менять в массовом производстве более тонкие пластины не уда­ется из-за их повышенной хрупкости.

В этом разрыве между теоретическими и практическими воз­можностями таится значительный резерв дальнейшего удешев­ления солнечных элементов, который может сделать целесооб­разным и экономически оправданным использование солнечных элементов не только в системах фотоавтоматики или автоном­ного энергоснабжения космических аппаратов, но и в наземных энергетических системах различной мощности. Неудивительно поэтому то внимание, которое исследователи многих стран уде­ляют в настоящее время разработке тонкопленочных солнечных элементов на основе различных полупроводниковых материа­лов. Если КПД преобразования солнечного излучения в электри­ческую энергию у тонкопленочных элементов с толщиной фото- активного слоя несколько микрометров достигнет столь же вы­соких значений, какие характерны для монокристаллических солнечных элементов, то себестоимость вырабатываемой ими электроэнергии будет весьма близка к получаемой при исполь­зовании атомных или даже тепловых электростанций.

Авторы данной книги — известные индийские специалисты К. Л. Чопра и С. Р. Дас, много лет работавшие также в науч­ных центрах США и Канады, хорошо знакомы советским иссле­дователям своими статьями и докладами на международных конференциях. В лаборатории тонких пленок Индийского техно­логического института в Дели им удалось разработать ряд перс­пективных технологий изготовления тонкопленочных солнечных элементов и усовершенствовать их конструкцию.

Несмотря на большое число публикаций по данной проблеме, в зарубежной и отечественной литературе до сих пор отсутст­вовала монография, суммирующая результаты выполненных ис­следований и намечающая пути дальнейшего улучшения свойств тонкопленочных солнечных элементов. Книга индийских специа­листов своевременно восполняет этот пробел. Авторы сумели обобщить имеющиеся в этой области достижения ученых разных стран, в том числе Советского Союза, показали разнообразные технологические приемы, используемые для создания тонкопле­ночных солнечных элементов, проанализировали достоинства и недостатки основных конструкций таких элементов, выполненных на основе разных материалов. Собственный исследовательский опыт позволил авторам сделать это глубоко и всесторонне.

В Советском Союзе исследования, связанные с созданием, изучением свойств и испытаниями тонкопленочных солнечных элементов, уже много лет успешно ведутся многими научными организациями в Москве, Ленинграде, Киеве, Харькове, Киши­неве, Ташкенте, Ереване, Таллине, Вильнюсе, Одессе, Чер­новцах.

Наряду с классическими, чисто тонкопленочными конструк­циями элементов в последнее время активно разрабатываются комбинированные пленочно-монокристаллические структуры, со­четающие простоту и экономичность изготовления с достаточно высоким КПД. Научными коллективами, возглавляемыми акад. Ж. И. Алферовым и чл.-кор. АН СССР Н. С. Лидоренко, полу­чены солнечные элементы с КПД около 30 % на основе арсенида галлия и 16. ..18% на основе цремния. Эти элементы представ­ляют собой многослойные структуры, в которых на монокристал- лических подложках (как правило, из сравнительно дешевых сортов арсенида галлия и металлургического кремния) созданы совершенные пленочные слои методами газовой и жидкостной эпитаксии. Именно такие комбинированные пленочно-кристалли­ческие солнечные элементы будут, по-видимому, привлекать все большее внимание исследователей и в недалеком будущем най­дут наиболее широкое массовое применение. При оптимизации свойств и технологии получения сложных комбинированных структур неоценимую помощь разработчикам окажет опыт, на­копленный в ходе создания монокристаллических и чисто тонко­пленочных систем, в том числе результаты работ, описанных в настоящей монографии.

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. В список дополнительной литературы включена также небольшая часть отечественных публикаций, дающих представление о разнообразии и широте проводимых в СССР разработок и исследований свойств тонкопленочных солнечных элементов.

М. М. Колтун

Добавить комментарий

ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Реактивное испарение

  Создавая условия для химического взаимодействия содер­жащихся в паре частиц различных веществ либо в процессе их перемещения от источника к подложке, либо непосредственно на поверхности подложки, можно получать пленки различных …

Физическое осаждение из паровой фазы

  Вакуумное испарение Кинетика процесса Испарение материала осуществляется при довольно высо­кой температуре, обеспечивающей необходимое давление паров. Согласно кинетической теории Ленгмюра — Дэшмана, скорость свободного испарения атомов с чистой поверхности единичной …

МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК

Образование зародышевых центров, микроструктура расту- щих тонких пленок и, следовательно, их физические свойства зависят от применяемого метода осаждения и параметров этого процесса. Двумерные слои толщиной от нескольких десятых долей нанометра …

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

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.