ується невичерпністю сонячної енергії, екологічними міркуваннями і необхідністю зберігати нині широко застосовуються природні енергоносії (нафта, газ, вугілля).
2. Фотоелектричне перетворення сонячного випромінювання (ФЕП)
Фотоелектричний (або фотовольтаїчний) метод перетворення сонячної енергії в електричну є в даний час найбільш розробленим в науковому та практичному плані. Вперше на перспективу його використання у великомасштабній енергетиці звернув увагу ще у 30-ті роки один із засновників радянської фізичної школи академік А.Ф. Іоффе. Однак у той час ККД сонячних елементів не перевищував 1%. У наступні десятиліття завдяки значному обсягу досліджень у галузі фізики і технології цей показник збільшився до 42,8%. <В
Малюнок 1.2 - Сонячні батареї
Механізм перетворення сонячного світла в електрику відрізняється від інших способів отримання електрики. Особливості цього методу визначають можливості і перспективи його використання в широких масштабах (рисунок 1.2). p align="justify"> У фотовольтаїчному методі отримання електрики немає механічних переміщень деталей конструкції. Він заснований на властивостях напівпровідникових матеріалів та їх взаємодії зі світлом. У фотовольтаїчному елементі вільні носії утворюються в результаті взаємодії напівпровідника зі світлом, а поділяються під дією електричного поля, що виникає всередині елемента. До недавнього часу практично всі фотоелементи виготовлялися з кристалічного кремнію, проте зараз все більш широке застосування знаходять і інші матеріали. p align="justify"> Явище фотоефекту засноване на перетворенні світлової енергії (енергії електромагнітного випромінювання) в електричну. Розрізняють три види фотоефекту:
. зовнішній - виривання електронів з поверхні тіл під дією світла;
. внутрішній - зміна електропровідності напівпровідників і діелектриків під дією світла;
. замикаючого шару - збудження електрорушійної сили на кордоні між провідником і світлочутливим напівпровідником.
Для цілей перетворення енергії електромагнітного випромінювання практично може бути застосований лише фотоефект замикаючого шару (фотоефект на р-n переході).
елекронним-дірковий перехід або р-n перехід являє собою деяку область між двома частинами речовини з різним типом провідності (малюнок 1.3). В ізольованому від зовнішніх впливів (світла і теплоти) зразку в цій перехідній зоні виникає взаємна дифузія надлишкових носіїв струму, що приводить до утворення подвійного електричного шару об'ємних зарядів - контактного електричного поля, напруженість якого спрямована від області n-типу до області р-типу. [3]
Оптимальним матеріалом для сонячних ФЕП є в першу чергу а...
