Сэйкес технологиямен кремний-металл аралық кедергісінің
аз болуына жэне 1 сл^-ға Омның қатынасының ондық үлесін
қүрауына қол жеткізуге болады, сол себепті толық кедергі
негізінен жүқа диффузияланған беттік қабаттың кедергісімен
анықталатын болады. Бүның бэрі фототүрлендіргіштің тізбектік
кедергісінің шамасына жоғары электродтың қүрылмасы мен
орналасуының айтарлықтай дәрежеде эсер етуіне алып келеді.
Жоғарыда сипатталған принцип бойынша қүрастырылған қазіргі
заманғы фототүрлендіргіштер үшін жарықтандырылатын беттің
1 см2-на келетін шама
1-2 Ом■
см
аралығында өзгеріп отырады.
Шунттаушы кедергі
-
Кш
түрлендіргіштің жүмысына
Кп
қарағанда едэуір аз эсер етеді. Әдетте
К
шамасы 1000 Омнан асады.
ш
ЯВІ
Бірақ тіпті
Кт=100 Ом
болған кезде де бүл кедергі себепкер болған
ток шығындары генерацияланатын токтың
1
%-ын қүрайды және
де алынатын қуаттың шығыны мардымсыз.
Кш
шамасының азаю
себебі болып әдетте белгілі бір себептермен өндіріс үдерісі кезінде
фотоэлементтің бетінде />-«-өткелдің сыртқа шығатын жерлерінде
қалып қойған эрқилы бөгде қосылулар табьшады.
10.6 Күн фотоэлементтерінің негізгі матерналдары
және фотомодульді жасау технологиясы
Монокристалды кремний негізіндегі қүрьшымдар өндірісі -
технологиялық түрғыдан күрделі эрі қымбат тұратын үдеріс. Сол
себепті аморфты кремний (а-
8
і:Н) негізіндегі қорытпалар, галлий
арсениді жэне поликристалды жартьшай өткізгіштер тэрізді
материалдарға көңіл аударылды.
Аморфты кремний монокристалды кремнийдің арзанырақ
баламасы есебінде алынды. Оның негізіндегі алғашқы күн элементі
(КЭ) 1975 жылы жасалды. Аморфты кремнийдің оптикалық
жүтылуы кристалды кремнийге қарағанда
20
есе жоғары.
Оған
қоса,
аморфты
кремнийдің
үлкен
ауданды
жүқа
қабыршағын алудың қолданымдағы технологияларының арқасында
монокристалды
кремний
негізіндегі
КЭ-не
қажетгі
қашау,
қырнау жэне ысып жылтырату операциялары қажет етілмейді.
Поликристалды кремнийлі элементтермен салыстьфғанда а-
8
і:Н
негізіндегі өнімдерді едэуір төмен температураларда (300°С)
өндіреді: арзан шыны төсеніштер қолдануға болады, бүл кремний
шығынын 20 есе азайтады [5,12,25].
138
Әзірге а-
8
і:Н негізіндегі тэжірибелік элементтердің максималды
ПӘК-і — 12% кристалды кремнийлі КЭ-нің ПӘК-інен біраз төменірек
(~15%). Алайда технологияның дамуымен а-
8
і:Н негізіндегі
элементтердің ПӘК-і теориялық шырқау шегі - 16%-га жетуі ғажап
емес.
Галлий арсениді -
тиімділігі жогары күн батареяларын жасауга
арналган ең келешекті материалдардың бірі. Бұл оның келесідей
ерекшеліктерімен түсіндіріледі:
- бірөткелді күн элементтері үшін тыйым салынган аумагының
ені 1,43 эВ мүлтіксіз дерлік;
- күнмен сәулеленуці жұтуга деген жогары қабілеттілігі;
- қалындыгы бар-жогы аз гана микрон болатын қабат қажет етеді;
- радиациялық түрақтылығы жоғары, бұл қасиеті жоғары
тиімділігімен қатар материалды ғарыштық аппараттарда колдану
үшін ерекше тартымды етеді;
I ОаАз негізіндегі батареялардың қызып кетуіне салыстырмалы
сезгішсіздігі.
ОаАз-нің
алюминиймен,
мышьякпен,
фосформен
немесе
индиймен
қорытпаларының
сипаттамалары
ОаАз-нің
сипаттамаларын толықтырып тұрады, бұл күн элементтерін жобалау
кезінде мүмкіндіктерді кеңейтеді.
ОаАз негізіндегі фотоэлемент эрқилы кұрамды бірнеше
қабатгардан тұруы мүмкін. Бұл жасап шығарушыға кремнийлі күн
элементтеріндегі қоспалаудың мүмкін деңгейімен шектеулі заряд
тасушысының генерациясын үлкен дэлдікпен басқаруға мүмкіндік
береді.
ОаА§ негізіндегі күн элементі терезе есебінде АЮаАз-нің өте
жұқа қабатьгаан тұрады.
Галлий арсенидінің негізгі кемшілігі — жоғары құны. Өндірісті
арзандату үшін КЭ-ін арзанырақ төсеніштерде құру; ОаАз
қабаттарын алынатын төсеніштерде немесе көпретті қолдануға
болатын төсеніштерде жетідціру ұсыньшады.
Поликристалды жұца қабыршақтар
да күн энергетикасы
үшін келешегі жоғары. Мыс пен индийдің диселенийдінің күнмен
сэулеленуді жұтуға қабілеттілігі өте жоғары - жарықтың 99%-ы
бұл материалдың бірінші микронында жұтылады (тыйым салынған
аумақтың ені — 1,0 эВ). СиІп
8
е
2
негізіндегі күн батареясының
терезесін даярлауға арналған ең кең таралған материал болып
С<і
8
табылады. Кей кездері террезенің мөлдірлігін жақсарту үшін
139
кадмий сульфидіне мырыш қосады. СиІп
8
е
2
қабатындағы біраз
галлий тыйым салынған аумақтың енін үлкейтеді, бүл бос жүрістің
кернеуінің өсуіне, демек қүрылғының тиімділігін арттыруға алып
келеді.
Кадмий теллуриді (Сс/Те)
- фотовольтаикаға арналған тағы
бір келешекті материал. Оның тыйым салынған аумағының ені
(1,44 эВ) мүлтіксіз дерлік және сәулеленуді жүтуға қабілеттілігі
өте жоғары. СйТе қабырш ақтарын даярлау айтарлықтай арзан.
Оған қоса, тағайы ндалған қасиеттері бар қабаттар жасау
Үшін С<1Те-нің 2п, Н§ ж әне басқа элем енттерм ен эртүрлі
қоры тпалары н алу технолоғиялы қ түрғыдан қиын емес.
10.2-суретте
Фототүрлендіргішті
жасау
технологиясының
сызбанүсқасы көрсетілген.
Фотоъюдупдің жасау технологиясы
Күн батареяси
*
Жапяау
*
Ламинаттау
—
^Раиажі салу
— ьКун батарясының
ыодуш
—
♦
Кесу. —+Щфишп кесу
—
►
Диффутялау
+ Өңдеу
10
.
2
-сурет. Фототүрлендіргішті жасау технологиясы
СдТе қабыршақтары заряд тасушыларының жоғары қоз-
ғалмалылығына ие, ал олардың негізіндеғі күн элементтері
- ПӘК-нің жоғары мәндеріне ие, 10-нан 16%-ға дейінті. Күн
элементтерінің ішінде органикалық материалдарды пайдаланатын
батареялар ерекше орын алады. Органикалық бояғышпен қапталған
титан диоксиді негізіндегі күн элементтерінің пайдалы әсер
коэффициенті өте жоғары —
11
%.
Коисталлды
'
крехший
140
Достарыңызбен бөлісу: |
