Лекция №1 Қатты денелі генераторлар, термо және фото электрлік құбылыстар Лекцияны оқыту нәтижелері
жүктеу/скачать 256,64 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Лекция жоспары
- Лекция мақсаты мен міндеттері
|
Лекция №1 Қатты денелі генераторлар, термо және фото электрлік құбылыстар Лекцияны оқыту нәтижелері: табиғаттың іргелі заңдарын, оның ішінде жаһандану ауа – райы өзгеруіндегі энергетикалық және экологиялық проблемалардымеңгеруде білімдерін кеңейте біледі. баламалы энергия көздерін қолдану салалары бойынша жаңа зерттеулерді зерттеп орындайды; баламалы энергия көздерінің негізінде жатқан физикалық құбылыстарды түсінеді Лекция жоспары: Қатты денелі генераторлар,күн фотоэлементтерінің негізгі материалдары және фотомодулды жасаутехнологиясы. Термо және фото электрлік құбылыстар, күн фототүрлендіргішінің ПӘК-і және оған әсер етуші шамалар Лекция мақсаты мен міндеттері: Қатты денелі генераторлар, термо және фото электрлік құбылыстар туралы түсінік қалыптастыру. Лекция мазмұны:Монокристалды кремний негізіндегі құрылымдар өндірісі – технологиялық тұрғыдан күрделі әрі қымбат тұратын үдеріс. Солсебептіаморфтыкремний (a-Si:H) негізіндегіқорытпалар, галлийарсенидіжәнеполикристалдыжартылайөткізгіштертәріздіматериалдарғакөңілаударылды. Аморфтыкремниймонокристалдыкремнийдіңарзанырақбаламасыесебіндеалынды. Оныңнегізіндегіалғашқыкүнэлементі (КЭ) 1975 жылыжасалды. Аморфтыкремнийдіңоптикалықжұтылуыкристалдыкремнийгеқарағанда 20 есежоғары. Оған қоса, аморфты кремнийдің үлкен ауданды жұқа қабыршағын алудың қолданымдағы технологияларының арқасында монокристалды кремний негізіндегі КЭ-не қажетті қашау, қырнау және ысып жылтырату операциялары қажет етілмейді. Поликристалды кремнийлі элементтермен салыстырғанда a-Si:Н негізіндегі өнімдерді едәуір төмен температураларда (300°С) өндіреді: арзан шыны төсеніштер қолдануға болады, бұл кремний шығынын 20 есе азайтады [5,12,25]. Әзірге а-Si:Н негізіндегі тәжірибелік элементтердің максималды ПӘК-і – 12% - кристалды кремнийлі КЭ-нің ПӘК-інен біраз төменірек (~15%). Алайда технологияның дамуымен а-Si:Н негізіндегі элементтердің ПӘК-і теориялық шырқау шегі – 16%-ға жетуі ғажап емес. Галлий арсениді– тиімділігі жоғары күн батареяларын жасауға арналған ең келешекті материалдардың бірі. Бұл оның келесідей ерекшеліктерімен түсіндіріледі: – бірөткелді күн элементтері үшін тыйым салынған аумағының ені 1,43 эВ мүлтіксіз дерлік; – күнмен сәулеленуді жұтуға деген жоғары қабілеттілігі; – қалыңдығы бар-жоғы аз ғана микрон болатын қабат қажет етеді; – радиациялық тұрақтылығы жоғары, бұл қасиеті жоғары тиімділігімен қатар материалды ғарыштық аппараттарда қолдану үшін ерекше тартымды етеді; – GaAs негізіндегі батареялардың қызып кетуіне салыстырмалы сезгішсіздігі. GaAs-нің алюминиймен, мышьякпен, фосформен немесе индиймен қорытпаларының сипаттамалары GaAs-нің сипаттамаларын толықтырып тұрады, бұл күн элементтерін жобалау кезінде мүмкіндіктерді кеңейтеді. GaAs негізіндегі фотоэлемент әрқилы құрамды бірнеше қабаттардан тұруы мүмкін. Бұл жасап шығарушыға кремнийлі күн элементтеріндегі қоспалаудың мүмкін деңгейімен шектеулі заряд тасушысының генерациясын үлкен дәлдікпен басқаруға мүмкіндік береді. GaAs негізіндегі күн элементі терезе есебінде AlGaAs-нің өте жұқа қабатынан тұрады. Галлий арсенидінің негізгі кемшілігі – жоғары құны. Өндірісті арзандату үшін КЭ-ін арзанырақ төсеніштерде құру; GaAs қабаттарын алынатын төсеніштерде немесе көпретті қолдануға болатын төсеніштерде жетілдіру ұсынылады. Поликристалды жұқа қабыршақтарда күн энергетикасы үшін келешегі жоғары. Мыс пен индидің диселенидінің күнмен сәулеленуді жұтуға қабілеттілігі өте жоғары – жарықтың 99%-ы бұл материалдың бірінші микронында жұтылады (тыйым салынған аумақтың ені – 1,0 эВ). CuInSe2негізіндегі күн батареясының терезесін даярлауға арналған ең кең таралған материал болып CdS табылады. Кей кездері террезенің мөлдірлігін жақсарту үшін кадмий сульфидіне мырыш қосады. CuInSe2қабатындағы біраз галлий тыйым салынған аумақтың енін үлкейтеді, бұл бос жүрістің кернеуінің өсуіне, демек құрылғының тиімділігін арттыруға алып келеді. Кадмий теллуриді(CdTe)– фотовольтаикаға арналған тағы бір келешекті материал. Оның тыйым салынған аумағының ені (1,44 эВ) мүлтіксіз дерлік және сәулеленуді жұтуға қабілеттілігі өте жоғары. CdTe қабыршақтарын даярлау айтарлықтай арзан. Оған қоса, тағайындалған қасиеттері бар қабаттар жасау үшін CdTe-нің Zn, Hg және басқа элементтермен әртүрлі қорытпаларын алу технологиялық тұрғыдан қиын емес. 10.2-суретте Фототүрлендіргішті жасау технологиясының сызбанұсқасы көрсетілген. 1-сурет. Фототүрлендіргіштіжасаутехнологиясы CdTeқабыршақтары заряд тасушыларыныңжоғарықозғалмалылығынаие, ал олардыңнегізіндегікүнэлементтері – ПӘК-ніңжоғарымәндерінеие, 10-нан 16%-ғадейінгі. Күнэлементтерініңішіндеорганикалықматериалдардыпайдаланатынбатареяларерекшеорыналады. Органикалық бояғышпенқапталған титан диоксидінегізіндегікүнэлементтерініңпайдалыәсеркоэффициентіөте жоғары – ~11 %. жүктеу/скачать 256,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|