
- •Глава 11 Фотоэлементы, применяемые в настоящее время, и опытные разработки.
- •11.1 Введение
- •11.2 Кремниевые фотоэлементы
- •11.2.1 Получение чистого кремния [4]
- •(По материалам Ciszek, t.F., 1988, © ieee.)
- •11.2.2 Фотоэлементы из монокристаллического кремния
- •11.2.3 Фотоэлементы из поликристаллического кремния
- •11.2.4 Кремниевые фотоэлементы с утопленными/скрытыми контактами
- •11.2.5 Другие виды фотоэлементов из тонкослойного кремния
- •11.2.6 Фотоэлементы из аморфного кремния
- •11.3 Фотоэлементы из арсенида галлия
- •11.3.1 Введение
- •11.3.2 Получение чистых компонентов для производства фотоэлементов
- •(По материалам Энциклопедии химической технологии Кирка-Отмера, 2-е издание, © 1968 Изд. «Джон Вайли и сыновья». Использовано с согласия издательства)
- •11.3.3 Производство фотоэлементов из арсенида галлия
- •Приведено в Таблице 11.1
- •11.3.4 Производительность фотоэлемента
- •11.4 Фотоэлементы из диселенида меди-индия (галлия)
- •11.4.1 Введение
- •11.4.2 Получение чистых компонентов для производства фотоэлементов
- •11.4.2 Производство фотоэлементов из диселенида меди-индия (cis)
- •11.4.4 Производительность фотоэлемента
- •11.5 Фотоэлементы из теллурида кадмия
- •11.5.1 Введение
- •11.5.3 Изготовление фотоэлемента из теллурида кадмия
- •11.5.4 Производительность фотоэлемента
- •11.6 Новые разработки в области производства фотоэлементов
- •11.6.1 Новые разработки в технологии изготовления фотоэлементов на основе кремния
- •11.6.2 Коллекторы на базе семейства фотоэлектрических устройств из диселенида меди-индия
- •11.6.3 Новейшие технологии с использованием химических элементов III-V и II-VI групп.
- •11.6.4 Другие технологии
- •11.6.5 Заключение
- •Приложение а Показатели среднесуточной солнечной освещенности в некоторых населенных пунктах разных стран
- •Приложение б частичной перечень интернет сайтов, посвященных вопросам фотоэлектрической энергии
- •Приложение с контрольный перечень требований для контроля проектной документации
11.6.5 Заключение
Независимо от того, использование какой технологии или технологий позволит произвести высокоэффективные фотоэлементы с низкой себестоимостью, следует иметь в виду, что главным фактором снижения общей величины расходов за весь период эксплуатации фотоэлемента является увеличение срока его безремонтной эксплуатации. Поэтому наряду с разработкой новых технологий производства коллекторов, предметом дальнейших исследований и разработок должно быть повышение надежности герметизирующих материалов и усовершенствование конструкции корпуса модулей.
Каждый год разработчики вносят усовершенствования в технику, которая существует уже многие годы. Это касается автомобилей, самолетов, электронной техники, строительных материалов и многих других привычных нам вещей. Даже йо-йо, любимая детьми игрушка в 40-50-е годы прошлого века, выпускается в обновленном улучшенном варианте. Поэтому инженер не должен удивляться тем улучшениям и научным открытиям, которые неизбежно произойдут в сфере фотоэлектричества в этом тысячелетии. Грядущие годы сулят много интересного для ученых и разработчиков, работающих над созданием новых технологий производства фотоэлектрических элементов и систем.
Приложение а Показатели среднесуточной солнечной освещенности в некоторых населенных пунктах разных стран
Приведенные в данном Приложении таблицы, содержащие данные о среднесуточной солнечной освещенности в ряде населенных пунктов США, были составлены специалистами Национальной Лаборатории США по исследования в области возобновляемых источников энергии. Информация по населенным пунктам других стран была собрана Национальными лабораториями Сандия. Данные о среднесуточном значении солнечной освещенности в кВт-ч/м²приведены отдельно для каждого месяца, а также в среднем за год для различных вариантов ориентации фотоэлектрической батареи, в т.ч.:
в фиксированном положении с ориентацией фронтальной поверхности на юг и углом наклона равным широте местности минус 15°, широте, и широте плюс 15°.
на одноосной стойке с системой слежения за Солнцем, обеспечивающей поворот фотоэлектрической системы с востока на запад с тремя углами наклона.
с горизонтальным и вертикальным креплением (данные только для США)
на двуосной стойке с системой слежения за Солнцем.
В списке сначала приводятся названия населенных пунктов на территории США в алфавитном порядке по первой букве штата, в котором находится данный населенный пункт, далее - в алфавитном порядке по первой букве в названии страны. С дополнительной информацией читатель может ознакомиться, обратившись к изданию под названием «Автономные фотоэлектрические системы. Настольная книга по применяемым методам проектирования», изданная Национальными Лабораториями Сандия, г. Альбукерке, штат Нью-Мексико. В Приложении Б приведен перечень интернет сайтов, в т.ч. сайт Национальной Лаборатории США по исследования в области возобновляемых источников энергии, которые содержат дополнительные данные по солнечной освещенности.
1. г. Фэрбенкс, шт. Аляска
2. г. Сакраменто, шт. Калифорния
3. г. Денвер, шт. Колорадо
4. г. Майами, шт. Флорида
5. г. Атланта, шт. Джорджия
6. г. Бостон, шт. Массачусетс
7. г. Альбукерке, шт. Нью-Мексико
8. г. Бисмарк, шт. Северная Дакота
9. г. Остин , шт. Техас
10. г. Сиэтл, шт. Вашингтон
11. г. Луанда, Ангола
12. г. Буэнос-Айрес, Аргентина
13. г. Мельбурн, Австралия
14. г. Шанхай, КНР
15. г. Париж – St. Maur, Франция
16. г. Нью-Дели, Индия
17. г. Токио, Япония
18. г. Найроби, Кения
19. г. Мехико, Мексика
20. г. Стокгольм, Швеция
Среднесуточная продолжительность максимального солнечного излучения (=среднесуточное значение солнечной радиации), кВт-ч/м², широта …, долгота…
Месяц |
янв |
фев |
март |
апр |
май |
июн |
июл |
авг |
сент |
окт |
нов |
дек |
Среднегодовое значение | |
Наклон батареи = ширина местности минус 15° |
С неподвижным креплением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На одноосной стойке с системой слежения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Наклон батареи = ширина местности |
С неподвижным креплением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На одноосной стойке с системой слежения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Наклон батареи = ширина местности плюс 15° |
С неподвижным креплением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На одноосной стойке с системой слежения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Горизонтально установленная батарея |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Вертикально установленная батарея |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
На двуосной стойке с системой слежения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяц |
Наклон батареи = ширина местности минус 15° |
Наклон батареи = ширина местности |
Наклон батареи = ширина местности плюс 15° |
На двуосной стойке с системой слежения | |||
С неподвижным креплением |
На одноосной стойке с системой слежения |
С неподвижным креплением |
На одноосной стойке с системой слежения |
С неподвижным креплением |
На одноосной стойке с системой слежения | ||
Янв |
|
|
|
|
|
|
|
Фев |
|
|
|
|
|
|
|
Март |
|
|
|
|
|
|
|
Апр |
|
|
|
|
|
|
|
Май |
|
|
|
|
|
|
|
Июн |
|
|
|
|
|
|
|
Июл |
|
|
|
|
|
|
|
Авг |
|
|
|
|
|
|
|
Сент |
|
|
|
|
|
|
|
Окт |
|
|
|
|
|
|
|
Ноя |
|
|
|
|
|
|
|
Дек |
|
|
|
|
|
|
|
Среднегодовое значение |
|
|
|
|
|
|
|
1. г. Фэрбенкс, шт. Аляска. Широта 64°49´N. Долгота 147°52´W
2. г. Сакраменто, шт. Калифорния. Широта 38°31´N.Долгота 121°30´W
3. г. Денвер, шт. Колорадо. Широта 39°45´N.Долгота 104°52´W
4. г. Майами, шт. Флорида. Широта 25°48´N. Долгота 80°16´W
5. г. Атланта, шт. Джорджия. Широта 33°39´N. Долгота 84°36´W
6. г. Бостон, шт. Массачусетс. Широта 41°40´N. Долгота 71°10´W
7. г. Альбукерке, шт. Нью-Мексико. Широта 35°03´N. Долгота 106°37´W
8. г. Бисмарк, шт. Северная Дакота. Широта 46°46´N. Долгота 100°45´W
9. г. Остин , шт. Техас (нет страницы)
10. г. Сиэтл, шт. Вашингтон (нет страницы)
11. г. Луанда, Ангола. Широта 8°49´SДолгота 13°13´W
12. г. Буэнос-Айрес, Аргентина. Широта 34°58´SДолгота 58°48´W
13. г. Мельбурн, Австралия. Широта 37°49´SДолгота144°58´E
14. г. Шанхай, КНР. Широта 31°17´NДолгота 121°28´E
15. г. Париж – St. Maur, Франция. Широта48°49´NДолгота2°30´E
16. г. Нью-Дели, Индия. Широта 28°35´NДолгота77°12´E
17. г. Токио, Япония. Широта 35°41´NДолгота 140°14´W
18. г. Найроби, Кения. Широта 1°18´SДолгота36°45´E
19. г. Мехико, Мексика. Широта 19°33´NДолгота 99°18´W
20. г. Стокгольм, Швеция. Широта 59°21´NДолгота 17°57´E