MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-19
Часть–4_ Февраль –2025
62
ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ A
III
B
V
Абдувасиев Сардор Бахромович
Джизакский государственный педагогический университет
Аннотация: В работе изучены солнечные батарейки на основе
гетероструктурированного
фотоэлемента.
Рассчитан
КПД
гетероструктурированного фотоэлемента солнечного элемента.
Ключевые
слова:
солнечные
энергетические
устройства,
фотоэлементы, аморфный кремний, фотоэлектрическая эффективность.
Аннотация: Қуёш энергетика қурилмалари турли фотоэлементлар
ячейкалари ёрдамида қуёш нурларини энергия ташувчининг юқори ҳароратли
иссиқлик
энергия
манбаига
айлантиради.
Одатда
бу
ячейкалар
гетероструктуралардан иборат бўлади ва ҳар бирининг фойдали иш
коэффиценти бир неча фоизни ташкил этади. Ушбу ишда гетероструктурали
қуёш батареяси фотоэлементининг фойдали иш коэффициенти ҳисобланди.
Калит сўзлар: қуёш энергетика қурилмалари, Фотоэлектр ячейкалари,
аморф кремний, фотоэлементнинг фойдали иш коэффициенти
Abstrakt: The thermonuclear energy is the primary source of all energy
resources on Earth; coal, oil, gas; hydropower; wind and ocean energy. The sun is
the source of all energy on earth. Solar power photoelement cells with the help of
sunlight settling energy carrier into a high-temperature thermal energy source.
Typically, each of these cells will be heterostructure and the efficiency coefficient is
9%. In this study, the efficiency of a heterostructured solar cell photocell was
calculated.
Keywords: solar energy devices, photoelectric cells, amorphous silicon,
photoelectric efficiency.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-19
Часть–4_ Февраль –2025
63
A
III
B
V
полупроводниковые соединения такие, как GaAs, GaAlAs,
GaInAsP, InAs, InSb, InP обладают почти идеальными характеристиками для
фотовольтаического преобразования солнечного света. Единственным
ограничением для их широкомасштабного применения в качестве
поглощающих материалов в солнечных элементах является высокая
себестоимость. На основе этого класса материалов формируются как
однопереходные, так и многопереходные солнечные элементы (рис.1).
Поглощающие слои
A
III
B
V
полупроводников обычно выращиваются
осаждением металлоорганических паров (MOCVD). Данный процесс
обеспечивает хорошую управляемость и воспроизводимость для производства
высокоэффективных элементов большой площади.
Предпринимаются попытки нанесения
A
III
B
V
полупроводников методом
эпитаксии молекулярных пучков (MBE) и раскола от боковой эпитаксиальной
пленочной технологии (CLEEFT). Как правило, наращивание идет на GaAs
подложку. Для оптимизации параметров солнечных элементов используется
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-19
Часть–4_ Февраль –2025
64
широкий спектр
A
III
B
V
полупроводниковых соединений в различных
комбинациях, но наиболее часто используются GaAs и InP. В
Рисунок 1 -Типы конструкции солнечных элементов на основе
A
III
B
V
полупроводников:
а-с
гоммогенным p-n-переходом;
б-с
гетерогенным p-n.
нанесенные пленки возможно введение примесей других III-валентных
металлов, переходом; e-двухпереходный с двумя выводами; г-вухпереходный с
тремя выводами;
д
-двухпереходный с четырьмя выводами; е-гетерогенный с
GaAs/GaInPпереходом.
Солнечные элементы на основе
A
III
B
V
полупроводников имеют толщину
до 210 мкм, что существенно увеличивает расход материала по сравнению с
тонкопленочными солнечными элементами. Для компенсации повышенной
себестоимости стремятся максимально увеличить КПД этих солнечных
элементов за счет создания многопереходных устройств, где комбинируются
поглотители с большими и малыми значениями ширины запрещенной зоны, и
применения концентраторных систем из линз или зеркал. Тем не менее,
несмотря на достаточно высокий КПД,
A
III
B
V
солнечные элементы не нашли
широкого применения в наземных условиях, так как они не выдерживают
конкуренции с кристаллическими и аморфными кремниевыми солнечными
элементами из-за высокой цены. Сведения о некоторых
A
III
B
V
солнечных
элементах приведены в табл. 1
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-19
Часть–4_ Февраль –2025
65
A
III
B
V
солнечных элементов. Для повышения КПД
A
III
B
V
солнечных
элементов и, соответственно, понижения себестоимости электрической энергии
необходимы изменения в конструкции (введение новых слоев), что неизбежно
приводит к усложнению технологии производства и повышению
производственных затрат .
ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Фаренбрух А. Солнечные элементы: теория и эксперимент / A.
Фаренбрух, Р. Бьюб. - М.: Энерго-атомиздат, 1987. - 280 с.
2.
Чопра К., Дас С. Тонкопленочные солнечные элементы / Пер. с англ. с
сокращениями. - М.: Мир, 1986. - 435 с.
3.
Berkinov, A., & Tashpulatova, D. (2021). ENERGY PARAMETERS OF
HETEROSTRUCTURAL SOLAR PHOTOCELLS.
Таблица 1. - Солнечные элементы на основе
A
III
B
V
полупроводников
Материал S, см
2
Ux.x., мВ 1
к
.
з
.,мА/см
2
FF, % КПД,% Производитель
GaAlAs-
GaAs
4,00
1035
27,57
85,3
24,3
Stanford
ША.(США)
GaAs
4,00
1011
27,55
83,8
23,3
Sunpower
(США)
GaAs
16,00
4034
6,55
79,6
21,0
Kopin (Гoнконг)
GaAlAs-
GaAs
0,25
1029
27,89
86,4
24,8
Spire (США)
GaAs-Ge 0,25
1190
23,8
84,9
24,1
Spire (США)
In-P
4,02
878
29,29
85,4
21,9
Spire (США)
GaInP-
GaAs
0,25
1049
28,5
84,4
25,3
КРНЬ(США)
