лощающего матеріалу для РЄ. Цім крітерієм є ширина забороненої зони матеріалу? [2,3,4]. Дійсно, з одного боці Зменшення? дозволяє корисностям ісползовать більшу часть спектру випромінювання, тобто підвіщується величина фотострум, отже, и Струму короткого замикання, что виробляти до Збільшення ККД (дів. вирази (2.32)). З Іншого боці, Зменшення? прямо веде до зниженя напруги холостого ходу, від величини которого такоже покладів ККД превращение (дів. Вира-ються (2.32)). Залежність теоретично досяжного ККД гомогенного РЄ від ширини забороненої зони поглінаючого матеріалу представлена ??на малюнку 2.19.
Класичним матеріалом фотовольтаїкі є монокрісталічній Кремній [4], однак виробництво структур на его основе - процес технологічно складних и дорогий. Тому останнім годиною все более уваги пріділяється таким матеріалами, як аморфну ??Кремній (a-Si: H), арсенід галію и полікрісталічні напівпровіднікі [4,7,8,5].
аморфних Кремній Виступає як більш дешевої аль-тернатіві монокрісталічніх. Перші РЄ на его основе були створені в 1975 году. Поглінання оптичного випромінювання в аморфному кремнії в два десятки разів ефектівніше, чем у крісталічному.
Малюнок 2.18 - Залежність максимального коефіцієнта Корисної Дії сонячного елемента від ширини забороненої зони матеріалу (T=25 ° С) [8]: CIS - CuInSe 2, CIGS - Cu (In, Ga) Se 2, CIGSS - Cu (In, Ga) (S, Se) 2
Тому для істотного поглінання видимого світла достаточно плівкі а-Sifl товщина 0.5 - 1.0 мкм вместо дорогих кремнієв 300-мкм підкладок. Крім того, Завдяк існуючім технологіям Отримання тонких плівок аморфного кремнію Великої площади НЕ нужно операцій Різання, шліфування й полірування, необ ¬ хідніх для РЄ на Основі монокрісталічного кремнію. Порівня ¬ рівняно з полікрісталічнімі кремнієвімі елементами, вироби на Основі a-Sifl роблять при більш низьких температурах (300 ° С) - можна використовуват дешеві скляні підкладкі, что скорочує витрати кремнію в 20 разів. Поки що максимальний ККД експери ¬ них елементів на Основі а-Sifl - 12% - кілька нижчих ККД крісталічніх кремнієвіх СЕ (~ 15%). Однак не віключено, что З РОЗВИТКУ технології ККД елементів на Основі а-Sifl досягнено теоретичної Межі стелі - 16%. Арсенід галію - один з найбільш перспективних матеріалів для создания Високоефективний Сонячних батарей. Це пояснює ¬ ся Наступний его особливую: майже деальна для багатоперехідніх Сонячних елементів ширина забороненої зони 1.43 еВ;
підвіщена здатність до поглінання сонячного випромінювання - нужно куля товщина Всього в декілька Мікрон;
висока радіаційна стійкість, что, спільно з скроню ефектівністю, Робить цей матеріал Надзвичайно Привабливий для использование в космічніх аппаратахвішенная здатність до поглінання сонячного випромінювання - нужно куля товщина Всього в декілька Мікрон;
відносна нечутлівість РЄ на Основі GaAs до нагрівання;
характеристики сталева GaAs з алюмінієм, миш'як, фосфором або індієм доповнюють характеристики GaAs, что розшірює возможности при проектуванні Сонячних елементів.
Головне достоїнство арсеніду галію и сталева на его основе - широкий ДІАПАЗОН можливіть для дизайну РЄ. Фотоелемент на Основі GaAs может складатіся з декількох шарів різного складу. Це дозволяє розробник з великою точністю управляти генера ¬ цією носіїв заряду, что в кремнієвіх Сонячних елементах обмеже допустимим рівнем легування. Типовий сонячний елемент на Основі GaAs Включає очень тонкий куля AlGaAs як вікна. Основний недолік арсеніду галію - висока ВАРТІСТЬ. Для Здешевлення виробництва Пропонується формуваті РЄ на більш дешевих підкладках, вірощуваті шари GaAs на відаляються підкладках або підкладках багаторазове использование.
Полікрісталічні тонкі плівки такоже вельми перспективна для Сонячної енергетики. Надзвичайно висока здатність до поглінання сонячного випромінювання у діселеніда МІДІ та індію (CuInSe2) - 99% світла поглінається в Першому Мікрон цього матеріалу (ширина забороненої зони - 1.0 еВ). Найбільш Поширеними матеріалом для виготовлення вікна Сонячної батареї на Основі CuInSe2 є CdS. Іноді для Поліпшення прозорості вікна в сульфід кадмію додаються цинк. У останні роки досліднікам и виробникам РЄ удалось розшіріті Властивості CuInSe2 путем стводання пятерного з'єднання Cu (In, Ga) (S, Se) 2, в якому атоми індію частково заміщені атомами галію, а атоми селену - атомами сірки. Если звернута до МАЛЮНКИ 2.18, то можна Бачити, что, варіюючі відповідносіння In/Ga и S/Se можна отрімуваті матеріали в широкому діапазоні значення ширини забороненої зони. Тім самим Є можливість Отримання матеріалу з Ідеальною шириною забороненої зони (малюнок 2.18). Крім того, путем варіювання СПІВВІДНОШЕНЬ In/Ga и S/Se по глібіні поглінає кулі можливе создания так званні «...
