Главная > Разное > Тонкопленочные солнечные элементы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Настоящая книга посвящена актуальной проблеме современной полупроводниковой солнечной энергетики — созданию и исследованию свойств тонкопленочных солнечных элементов.

В полупроводниках с прямыми оптическими переходами коэффициент поглощения излучения столь велик, что поглощение фотоактивной части солнечного спектра происходит в слое толщиной не более нескольких микрометров. В то же время большинство выпускаемых солнечных элементов изготавливается из монокристаллических полупроводниковых пластин, имеющих толщину около двухсот — трехсот микрометров, поскольку применять в массовом производстве более тонкие пластины не удается из-за их повышенной хрупкости.

В этом разрыве между теоретическими и практическими возможностями таится значительный резерв дальнейшего удешевления солнечных элементов, который может сделать целесообразным и экономически оправданным использование солнечных элементов не только в системах фотоавтоматики или автономного энергоснабжения космических аппаратов, но и в наземных энергетических системах различной мощности. Неудивительно поэтому то внимание, которое исследователи многих стран уделяют в настоящее время разработке тонкопленочных солнечных элементов на основе различных полупроводниковых материалов. Если КПД преобразования солнечного излучения в электрическую энергию у тонкопленочных элементов с толщиной фото-активного слоя несколько микрометров достигнет столь же высоких значений, какие характерны для монокристаллических солнечных элементов, то себестоимость вырабатываемой ими электроэнергии будет весьма близка к получаемой при использовании атомных или даже тепловых электростанций.

Авторы данной книги — известные индийские специалисты К. Л. Чопра и С. Р. Дас, много лет работавшие также в научных центрах США и Канады, хорошо знакомы советским исследователям своими статьями и докладами на международных конференциях. В лаборатории тонких пленок Индийского технологического института в Дели им удалось разработать ряд перспективных технологий изготовления тонкопленочных солнечных элементов и усовершенствовать их конструкцию.

Несмотря на большое число публикаций по данной проблеме, в зарубежной и отечественной литературе до сих пор отсутствовала монография, суммирующая результаты выполненных исследований и намечающая пути дальнейшего улучшения свойств тонкопленочных солнечных элементов. Книга индийских специалистов своевременно восполняет этот пробел. Авторы сумели обобщить имеющиеся в этой области достижения ученых разных

стран, в том числе Советского Союза, показали разнообразные технологические приемы, используемые для создания тонкопленочных солнечных элементов, проанализировали достоинства и недостатки основных конструкций таких элементов, выполненных на основе разных материалов. Собственный исследовательский опыт позволил авторам сделать это глубоко и всесторонне.

В Советском Союзе исследования, связанные с созданием, изучением свойств и испытаниями тонкопленочных солнечных элементов, уже много лет успешно ведутся многими научными организациями в Москве, Ленинграде, Киеве, Харькове, Кишиневе, Ташкенте, Ереване, Таллине, Вильнюсе, Одессе, Черновцах.

Наряду с классическими, чисто тонкопленочными конструкциями элементов в последнее время активно разрабатываются комбинированные пленочно-монокристаллические структуры, сочетающие простоту и экономичность изготовления с достаточно высоким КПД. Научными коллективами, возглавляемыми акад. Ж. И. Алферовым и чл.-кор. АН СССР Н. С. Лидоренко, получены солнечные элементы с КПД около 30 % на основе арсенида галлия и 16. ..18% на основе кремния. Эти элементы представляют собой многослойные структуры, в которых на монокристаллических подложках (как правило, из сравнительно дешевых сортов арсенида галлия и металлургического кремния) созданы совершенные пленочные слои методами газовой и жидкостной эпитаксии. Именно такие комбинированные пленочно-кристаллические солнечные элементы будут, по-видимому, привлекать все большее внимание исследователей и в недалеком будущем найдут наиболее широкое массовое применение. При оптимизации свойств и технологии получения сложных комбинированных структур неоценимую помощь разработчикам окажет опыт, накопленный в ходе создания монокристаллических и чисто тонкопленочных систем, в том числе результаты работ, описанных в настоящей монографии.

При переводе были опущены разделы книги, содержание которых хорошо известно советскому читателю по оригинальным отечественным и переводным зарубежным публикациям, приведенным в списке дополнительной литературы. В основном эти разделы охватывают общие вопросы изучения фотоэлектрических свойств полупроводников и полупроводниковых приборов, технологии получения и метрологии солнечных элементов, исследования характеристик фотоэлектрохимических солнечных элементов. В список дополнительной литературы включена также небольшая часть отечественных публикаций, дающих представление о разнообразии и широте проводимых в СССР разработок и исследований свойств тонкопленочных солнечных элементов.

М. М. Колтун

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление