Новая энергетика - Солнечная энергетика
Преобразование энергии в ФЭП основано на фотоэлектрическом эффекте, который возникает в неоднородных полупроводниковых структурах при воздействии на них солнечного излучения.
Неоднородность структуры ФЭП может быть получена легированием одного и того же полупроводника различными примесями (создание p-n переходов) или путём соединения различных полупроводников с неодинаковой шириной запрещённой зоны - энергии отрыва электрона из атома (создание гетеропереходов), или же за счёт изменения химического состава полупроводника, приводящего к появлению градиента ширины запрещённой зоны (создание варизонных структур). Возможны также различные комбинации перечисленных способов.
Эффективность преобразования зависит от электрофизических характеристик неоднородной полупроводниковой структуры, а также оптических свойств ФЭП , среди которых наиболее важную роль играет фотопроводимость. Она обусловлена явлениями внутреннего фотоэффекта в полупроводниках при облучении их солнечным светом.
Основные необратимые потери энергии в ФЭП связаны с:
§ отражением солнечного излучения от поверхности преобразователя,
§ прохождением части излучения через ФЭП без поглощения в нём,
§ рассеянием на тепловых колебаниях решётки избыточной энергии фотонов,
§ рекомбинацией образовавшихся фото-пар на поверхностях и в объёме ФЭП,
§ внутренним сопротивлением преобразователя,
§ и некоторыми другими физическими процессами.
Для уменьшения всех видов потерь энергии в ФЭП разрабатываются и успешно применяется различные мероприятия. К их числу относятся:
§ использование полупроводников с оптимальной для солнечного излучения шириной запрещённой зоны;
§ направленное улучшение свойств полупроводниковой структуры путём её оптимального легирования и создания встроенных электрических полей;
§ переход от гомогенных к гетерогенным и варизонным полупроводниковым структурам;
§ оптимизация конструктивных параметров ФЭП (глубины залегания p-n перехода, толщины базового слоя, частоты контактной сетки и др.);
§ применение многофункциональных оптических покрытий, обеспечивающих просветление, терморегулирование и защиту ФЭП от космической радиации;
§ разработка ФЭП, прозрачных в длинноволновой области солнечного спектра за краем основной полосы поглощения;
§ создание каскадных ФЭП из специально подобранных по ширине запрещённой зоны полупроводников, позволяющих преобразовывать в каждом каскаде излучение, прошедшее через предыдущий каскад, и пр.;
Также существенного повышения КПД ФЭП удалось добиться за счёт создания преобразователей с двухсторонней чувствительностью (до +80 % к уже имеющемуся КПД одной стороны), применения люминесцентно переизлучающих структур, предварительного разложения солнечного спектра на две или более спектральные области с помощью многослойных плёночных светоделителей (дихроичных зеркал) с последующим преобразованием каждого участка спектра отдельным ФЭПи т. д.
Читайте: |
---|
Гури«Гу ри» — крупная ГЭС в Венесуэле в штате Боливар на реке Карони в 100 км до впадения в Ориноко. Официальное название — гидро... |
Тяньваньская АЭСТяньваньскаяатомная электростанция (Тяньваньская АЭС) расположена в Китае, в селе Тяньвань (Tianwan) в 30 км восточнее города Ля... |
Нововоронежская АЭСНововоро нежская АЭС — атомная электростанция, расположена в Воронежской области рядом с городом Нововоронеж. Является филиалом ... |
Хмельницкая АЭСОбщие сведения. Хмельницкая АЭС (ХАЭС) расположена в Славутском районе Хмельницкой области возле реки Горынь. Основное назначени... |
Ташлыкская ГАЭСТашлыкская ГАЭС (укр. Ташлицька ГАЕС) — Ташлыкская гидроаккумулирующая электростанция — расположена в г.Южноукраинске,Николаевск... |
Александровская ГЭСАлександровская ГЭС (укр. Олександрiвська ГЕС) — гидроэлектростанция расположенная в г. Южноукраинске, Николаевская область,Укра... |
КОСМИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ |
ЛАЗЕРЫ ПРЯМОЙ НАВОДКОЙ |
Солнечные «ветряки» |