Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Отчетный график исследований эффективности преобразования энергии солнечных элементов с 1976 года ( Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии )

Эффективность солнечного элемента относится к части энергии в виде солнечного света, которая может быть преобразована с помощью фотоэлектрических элементов в электричество с помощью солнечного элемента .

Эффективность солнечных элементов, используемых в фотоэлектрической системе , в сочетании с широтой и климатом определяет годовой объем выработки энергии системой. Например, солнечная панель с эффективностью 20% и площадью 1 м 2 будет производить 200 кВтч / год при стандартных условиях испытаний, если подвергаться воздействию солнечного излучения при стандартных условиях испытания, равном 1000 Вт / м 2, в течение 2,74 часа в день. Обычно солнечные панели подвергаются воздействию солнечного света дольше указанного в данный день, но солнечное излучение составляет менее 1000 Вт / м 2.большую часть дня. Солнечная панель может производить больше, когда солнце находится высоко в небе, и меньше в облачных условиях или когда солнце находится низко в небе. Зимой солнце опускается ниже в небе. В области солнечной энергии с высокой производительностью, такой как центральный Колорадо, который получает ежегодную инсоляцию 2000 кВтч / м 2 / год [1] , можно ожидать, что такая панель будет производить 400  кВтч энергии в год. Однако в Мичигане, который получает только 1400 кВтч / м 2 / год, [1] годовой выход энергии упадет до 280 кВтч для той же панели. В более северных европейских широтах урожайность значительно ниже: 175 кВт / ч годовой выработки энергии в южной Англии при тех же условиях. [2]

Схема сбора заряда солнечными элементами. Свет проходит через прозрачный проводящий электрод, создавая пары электронных отверстий , которые собираются обоими электродами. Эффективность поглощения и сбора солнечного элемента зависит от конструкции прозрачных проводников и толщины активного слоя. [3]

Несколько факторов влияют на значение эффективности преобразования ячейки, включая ее коэффициент отражения , термодинамическую эффективность , эффективность разделения носителей заряда, эффективность сбора носителей заряда и значения эффективности проводимости . [4] [3] Поскольку эти параметры трудно измерить напрямую, вместо них измеряются другие параметры, включая квантовую эффективность , коэффициент напряжения холостого хода (V OC ) и § коэффициент заполнения.(описано ниже). Потери отражения объясняются значением квантовой эффективности, поскольку они влияют на «внешнюю квантовую эффективность». Потери рекомбинации учитываются значениями квантовой эффективности, отношения V OC и фактора заполнения. Резистивные потери в основном учитываются значением коэффициента заполнения, но также влияют на значения квантовой эффективности и отношения V OC . В 2019 году мировой рекорд эффективности солнечных элементов в 47,1% был достигнут за счет использования солнечных элементов - концентраторов с несколькими переходами , разработанных в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Голден, Колорадо, США. [5] Это выше стандартного показателя в 37,0% для поликристаллических фотоэлектрических или тонкопленочных солнечных элементов. [6]

Факторы, влияющие на эффективность преобразования энергии [ править ]

Факторы, влияющие на эффективность преобразования энергии, были изложены в знаменательной статье Уильяма Шокли и Ханса Кайссера в 1961 году. [7] См. Предел Шокли – Кайссера для более подробной информации.

Предел термодинамической эффективности и предел бесконечного стека [ править ]

Основная статья: Предел термодинамической эффективности
Предел Шок-Queisser для эффективности одного соединения солнечного элемента под неконцентрированным солнечным светом при 273 К. Этого расчетных кривых использует фактические данные солнечного спектра, и , следовательно , кривой является волнистым из полос поглощения ИК в атмосфере. Этот предел эффективности ~ 34% может быть превышен для многопереходных солнечных элементов .

Если у кого-то есть источник тепла при температуре T s и более холодный радиатор при температуре T c , максимальное теоретически возможное значение отношения работы (или электрической мощности), полученной к поданному теплу, равно 1- T c / T s , определяемое выражением теплового двигателя Карно. Если мы возьмем 6000 К за температуру Солнца и 300 К за земные условия, это составит 95%. В 1981 году Алексис де Вос и Герман Пауэльс показали, что это достижимо с помощью стопки из бесконечного числа ячеек с шириной запрещенной зоны от бесконечности (первые ячейки, на которые попадают входящие фотоны) до нуля, при очень близком напряжении в каждой ячейке. напряжению холостого хода, равному 95% ширины запрещенной зоны этой ячейки, и излучению черного тела 6000 К, идущему со всех сторон. Однако достигнутый таким образом КПД 95% означает, что электрическая мощность составляет 95% от чистого количества поглощенного света - стек излучаетизлучения, поскольку он имеет ненулевую температуру, и это излучение необходимо вычесть из приходящего излучения при расчете количества передаваемого тепла и эффективности. Они также рассмотрели более актуальную проблему максимизации выходной мощности для стопки, освещаемой со всех сторон излучением черного тела 6000 К. В этом случае напряжение должно быть снижено до менее 95% ширины запрещенной зоны (процентное соотношение не является постоянным по всем ячейкам). Максимальный расчетный теоретический КПД составляет 86,8% для стопки из бесконечного числа ячеек с использованием поступающего концентрированного солнечного излучения. [8] Когда входящее излучение исходит только из области неба размером с Солнце, предел эффективности падает до 68,7%. [9]

Максимальная эффективность [ править ]

Однако нормальные фотоэлектрические системы имеют только один p – n-переход и, следовательно, имеют нижний предел эффективности, который Шокли и Кайссер называют «предельной эффективностью». Фотоны с энергией ниже ширины запрещенной зоны материала поглотителя не могут генерировать пары электрон-дырка , поэтому их энергия не преобразуется в полезный выход, а выделяет тепло только при поглощении. Для фотонов с энергией выше энергии запрещенной зоны только часть энергии выше запрещенной зоны может быть преобразована в полезный выходной сигнал. Когда фотон с большей энергией поглощается, избыточная энергия выше запрещенной зоны преобразуется в кинетическую энергию комбинации носителей. Избыточная кинетическая энергия преобразуется в тепло через фононную энергию.взаимодействия, когда кинетическая энергия носителей замедляется до равновесной скорости. Традиционные однопереходные элементы с оптимальной шириной запрещенной зоны для солнечного спектра имеют максимальную теоретическую эффективность 33,16%, предел Шокли – Кайссера . [10]

Солнечные элементы с материалами поглотителя с несколькими запрещенными зонами повышают эффективность за счет разделения солнечного спектра на меньшие ячейки, где предел термодинамической эффективности выше для каждой ячейки. [11]

Квантовая эффективность [ править ]

Основная статья: Квантовая эффективность

Как описано выше, когда фотон поглощается солнечным элементом, он может создать пару электрон-дырка. Один из носителей может достигать p − n-перехода и вносить вклад в ток, создаваемый солнечным элементом; такой носитель называется собираемым . Или носители рекомбинируют без общего вклада в ток ячейки.

Квантовая эффективность означает процент фотонов, которые преобразуются в электрический ток (т. Е. Собранные носители), когда ячейка работает в условиях короткого замыкания. «Внешний» квантовый выход кремниевого солнечного элемента включает эффект оптических потерь, таких как пропускание и отражение.

В частности, могут быть приняты некоторые меры по снижению этих потерь. Потери на отражение, которые могут составлять до 10% от общей падающей энергии, могут быть значительно уменьшены с использованием метода, называемого текстуризацией, метода захвата света, который изменяет средний путь света. [12]

Квантовая эффективность наиболее эффективно выражается как спектральное измерение (то есть как функция от длины волны или энергии фотона). Поскольку некоторые длины волн поглощаются более эффективно, чем другие, спектральные измерения квантовой эффективности могут дать ценную информацию о качестве полупроводника и его поверхностей. Сама по себе квантовая эффективность - это не то же самое, что общая эффективность преобразования энергии, поскольку она не передает информацию о доле энергии, которая преобразуется солнечным элементом.

Максимальная мощность [ править ]

На стекле солнечных модулей часто скапливается пыль ( выделенная на этом негативном изображении черными точками), что снижает количество света, попадающего в солнечные элементы.

Солнечный элемент может работать в широком диапазоне напряжений (В) и токов (I). Путем постоянного увеличения резистивной нагрузки на облученный элемент от нуля ( короткое замыкание ) до очень высокого значения ( разомкнутая цепь ) можно определить точку максимальной мощности, точку, которая максимизирует V × I; то есть нагрузка, при которой ячейка может выдавать максимальную электрическую мощность на этом уровне облучения. (Выходная мощность равна нулю как при коротком замыкании, так и при разомкнутой цепи).

Максимальная точка мощности солнечного элемента зависит от его температуры. Зная технические данные определенного солнечного элемента, его выходную мощность при определенной температуре можно получить по формуле , где - мощность, генерируемая при стандартных условиях тестирования; это фактическая температура солнечного элемента.

Высококачественный монокристаллический кремниевый солнечный элемент при температуре элемента 25 ° C может производить 0,60  В разомкнутой цепи ( V OC ). Температура элемента при полном солнечном свете, даже при температуре воздуха 25 ° C, вероятно, будет близка к 45 ° C, что снизит напряжение холостого хода до 0,55 В на элемент. Напряжение незначительно падает с этим типом элемента, пока не приблизится ток короткого замыкания ( I SC ). Максимальная мощность (при температуре элемента 45 ° C) обычно достигается при 75–80% напряжения холостого хода (в данном случае 0,43 В) и 90% тока короткого замыкания. Этот выход может составлять до 70% продукта V OC x I SC . Ток короткого замыкания ( I SC) от элемента почти пропорционально освещенности, в то время как напряжение холостого хода ( V OC ) может упасть только на 10% при падении освещенности на 80%. Элементы более низкого качества имеют более быстрое падение напряжения с увеличением тока и могут производить только 1/2  В OC при 1/2  I SC . Таким образом, полезная выходная мощность может упасть с 70% продукта V OC x I SC до 50% или даже всего 25%. Продавцы, которые оценивают мощность своих солнечных элементов только как V OC x I SC , не приводя кривых нагрузки, могут серьезно исказить свои фактические характеристики.

Максимальная мощность фотоэлектрической батареи зависит от падающего освещения. Например, накопление пыли на фотоэлектрических панелях снижает максимальную мощность. [13] Для систем, достаточно больших, чтобы оправдать дополнительные расходы, устройство отслеживания точки максимальной мощности отслеживает мгновенную мощность, непрерывно измеряя напряжение и ток (и, следовательно, передаваемую мощность), и использует эту информацию для динамической регулировки нагрузки таким образом, чтобы максимальная мощность это всегда передаются, независимо от изменения освещения.

Коэффициент заполнения [ править ]

Еще один определяющий термин в общем поведении солнечного элемента - это коэффициент заполнения ( FF ). Этот фактор является мерой качества солнечного элемента. Это доступная мощность в точке максимальной мощности ( P m ), деленная на напряжение холостого хода ( V OC ) и ток короткого замыкания ( I SC ):

Коэффициент заполнения может быть представлен графически с помощью развертки ВАХ, где это соотношение различных прямоугольных областей. [14]

На коэффициент заполнения напрямую влияют значения последовательностей элементов, шунтирующих сопротивлений и потерь в диодах. Увеличение сопротивления шунта (R sh ) и уменьшение последовательного сопротивления (R s ) приводит к более высокому коэффициенту заполнения, что приводит к большей эффективности и приближению выходной мощности элемента к теоретическому максимуму. [15]

Типичный коэффициент заполнения составляет от 50% до 82%. Коэффициент заполнения для обычного кремниевого фотоэлемента составляет 80%.

Сравнение [ править ]

Основная статья: Фотогальваника

Эффективность преобразования энергии измеряется путем деления выходной электрической мощности на мощность падающего света. Факторы, влияющие на выход, включают спектральное распределение, пространственное распределение мощности, температуру и резистивную нагрузку. Стандарт МЭК 61215 используется для сравнения характеристик ячеек и разработан с учетом стандартных (наземных, умеренных) температуры и условий (STC): освещенность 1 кВт / м 2 , спектральное распределение, близкое к солнечному излучению через AM ( воздушная масса ) 1,5. и температура ячейки 25 ° C. Резистивная нагрузка изменяется до тех пор, пока не будет достигнута точка пиковой или максимальной мощности (MPP). Мощность в этот момент записывается как пик в ваттах.(Wp). Тот же стандарт используется для измерения мощности и эффективности фотоэлектрических модулей.

Воздушная масса влияет на производительность. В космосе, где нет атмосферы, спектр солнца относительно нефильтрован. Однако на Земле воздух фильтрует падающий свет, изменяя солнечный спектр. Эффект фильтрации варьируется от воздушной массы0 (AM0) в космосе, примерно до 1,5 массы воздуха на Земле. Умножение спектральных различий на квантовую эффективность рассматриваемого солнечного элемента дает эффективность. Эффективность наземного использования обычно выше, чем эффективность использования космоса. Например, кремниевый солнечный элемент в космосе может иметь эффективность 14% при AM0, но 16% на Земле при AM 1.5. Обратите внимание, однако, что количество падающих фотонов в космосе значительно больше, поэтому солнечный элемент может производить значительно больше энергии в космосе, несмотря на более низкую эффективность, о чем свидетельствует уменьшенный процент от общей захваченной падающей энергии.

Эффективность солнечных элементов варьируется от 6% для солнечных элементов на основе аморфного кремния до 44,0% для производственных элементов с несколькими переходами и 44,4% для нескольких кристаллов, собранных в гибридный корпус. [16] [17] Эффективность преобразования энергии солнечных элементов для коммерчески доступных солнечных элементов из мультикристаллического кремния составляет около 14–19%. [18] Ячейки с наивысшим КПД не всегда были самыми экономичными - например, многопереходный элемент с КПД 30% на основе экзотических материалов, таких как арсенид галлия или селенид индия, произведенный в небольших количествах, вполне может стоить в сто раз дороже, чем 8% эффективный элемент из аморфного кремния в массовом производстве, обеспечивающий лишь примерно четырехкратную производительность.

Однако есть способ «поднять» солнечную энергию. За счет увеличения интенсивности света обычно увеличиваются фотогенерированные носители, повышая эффективность до 15%. Эти так называемые « концентрационные системы » только начали становиться конкурентоспособными по стоимости в результате разработки высокоэффективных ячеек на основе GaAs. Увеличение интенсивности обычно достигается за счет использования концентрирующей оптики. Типичная система концентратора может использовать интенсивность света в 6–400 раз превышающую интенсивность солнечного света и увеличивать эффективность одного солнечного элемента GaAs с 31% при AM 1,5 до 35%.

Распространенный метод, используемый для выражения экономических затрат, - это расчет цены за поставленный киловатт-час (кВтч). Эффективность солнечного элемента в сочетании с доступным излучением имеет большое влияние на стоимость, но, вообще говоря, важна общая эффективность системы. Коммерчески доступные солнечные элементы (по состоянию на 2006 г.) достигли системного КПД от 5 до 19%.

Устройства из нелегированного кристаллического кремния приближаются к теоретической предельной эффективности 29,43%. [19] В 2017 году эффективность 26,63% была достигнута в ячейке с гетеропереходом аморфный кремний / кристаллический кремний, в которой на задней стороне ячейки размещаются как положительные, так и отрицательные контакты. [20] [21]

Возврат энергии [ править ]

См. Также: Срок окупаемости энергии по технологиям и местоположению

Время окупаемости энергии определяется как время восстановления, необходимое для выработки энергии, затраченной на производство современного фотоэлектрического модуля. В 2008 г. он составлял от 1 до 4 лет [22] [23] в зависимости от типа и местоположения модуля. При типичном сроке службы от 20 до 30 лет это означает, что современные солнечные элементы будут чистыми производителями энергии, т. Е. Они будут генерировать больше энергии, чем энергия, затраченная на их производство. [22] [24] [25] Как правило, тонкопленочные технологии, несмотря на сравнительно низкую эффективность преобразования, позволяют добиться значительно более короткого срока окупаемости энергии, чем традиционные системы (часто менее 1 года). [26]

В исследовании, опубликованном в 2013 году, в существующей литературе было обнаружено, что время окупаемости энергии составляет от 0,75 до 3,5 лет, при этом тонкопленочные элементы находятся на нижнем уровне, а многосекционные элементы имеют срок окупаемости 1,5–2,6 года. [27] В обзоре 2015 г. оценивались время окупаемости энергии и EROI солнечной фотоэлектрической энергии. В этом метаисследовании, в котором используется инсоляция 1700 кВтч / м 2 / год и срок службы системы 30 лет, были найдены средние согласованные EROI между 8,7 и 34,2. Средний срок окупаемости гармонизированной энергии варьировался от 1,0 до 4,1 года. [28] Устройства на кристаллическом кремнии в среднем достигают периода окупаемости 2 года. [22] [29]

Как и любая другая технология, производство солнечных элементов зависит от существования сложной глобальной системы промышленного производства. Это включает производственные системы, обычно учитываемые при оценке производственных затрат; условные горнодобывающие, нефтеперерабатывающие и глобальные транспортные системы; и другие энергоемкие системы поддержки, включая системы финансов, информации и безопасности. Сложность измерения таких накладных расходов на электроэнергию вносит некоторую неопределенность в оценку сроков окупаемости. [30]

Технические методы повышения эффективности [ править ]

Выбор оптимального прозрачного проводника [ править ]

Освещенная сторона некоторых типов солнечных элементов, тонких пленок, имеет прозрачную проводящую пленку, позволяющую свету проникать в активный материал и собирать генерируемые носители заряда. Обычно для этой цели используются пленки с высоким коэффициентом пропускания и высокой электропроводностью, такие как оксид индия и олова, проводящие полимеры или проводящие сети из нанопроволок. Существует компромисс между высоким коэффициентом пропускания и электропроводностью, поэтому для обеспечения высокой эффективности следует выбирать оптимальную плотность проводящих нанопроволок или проводящую сетевую структуру. [3]

Содействие рассеянию света в видимом спектре [ править ]

Укладка светопринимающей поверхности ячейки металлическими штырями наноразмеров может существенно повысить эффективность ячейки. Свет отражается от этих стержней под косым углом к ​​ячейке, увеличивая длину пути света через ячейку. Это увеличивает количество фотонов, поглощаемых ячейкой, и количество генерируемого тока. [31]

Основными материалами, используемыми для изготовления наношипов, являются серебро , золото и алюминий . Золото и серебро не очень эффективны, поскольку они поглощают большую часть света в видимом спектре, который содержит большую часть энергии, присутствующей в солнечном свете, уменьшая количество света, достигающего клетки. [31] Алюминий поглощает только ультрафиолетовое излучение и отражает как видимый, так и инфракрасный свет, поэтому потери энергии сводятся к минимуму. Алюминий может повысить КПД ячейки до 22% (в лабораторных условиях). [32]

Радиационное охлаждение [ править ]

Повышение температуры солнечного элемента примерно на 1 ° C вызывает снижение эффективности примерно на 0,45%. Чтобы предотвратить это, на солнечные панели можно нанести прозрачный слой кристаллов кремнезема . Слой кремнезема действует как тепловое черное тело, которое испускает тепло в виде инфракрасного излучения в космос, охлаждая ячейку до 13 ° C. [33]

Антибликовые покрытия и текстуры [ править ]

Антиотражающие покрытия могут привести к более разрушительной интерференции падающих световых волн от солнца. [34] Таким образом, весь солнечный свет будет передаваться в фотоэлектрические. Текстуризация, при которой поверхность солнечного элемента изменяется таким образом, что отраженный свет снова падает на поверхность, является еще одним методом, используемым для уменьшения отражения. Эти поверхности могут быть созданы травлением или литографией. Добавление плоской задней поверхности в дополнение к текстурированию передней поверхности помогает улавливать свет внутри ячейки, тем самым обеспечивая более длинный оптический путь.

Пассивирование задней поверхности [ править ]

См. Также: пассивация поверхности

Пассивирование поверхности имеет решающее значение для эффективности солнечных элементов. [35] Много улучшений было сделано на передней стороне серийно производимых солнечных элементов, но алюминиевая задняя поверхность препятствует повышению эффективности. [36] Эффективность многих солнечных элементов повысилась за счет создания так называемых пассивированных эмиттерных и тыловых элементов (PERC). Химическое осаждение пакета диэлектрических пассивирующих слоев на задней поверхности, который также состоит из тонкой пленки оксида кремния или алюминия, покрытой пленкой нитрида кремния, помогает повысить эффективность кремниевых солнечных элементов. Это помогло повысить эффективность ячейки для коммерческого Cz-Si.материала подложек с чуть более 17% до более 21% к середине 2010-х годов [37], а эффективность ячейки для квазимоно-Si - до рекордных 19,9%.

Концепции пассивирования задней поверхности кремниевых солнечных элементов были также реализованы для солнечных элементов CIGS. [38] Пассивирование задней поверхности показывает потенциал для повышения эффективности. Al 2 O 3 и SiO 2 использовались в качестве пассивирующих материалов. Наноразмерные точечные контакты на Al 2 O 3 слоя [39] и линейными контактами на слой SiO2 [40] обеспечивают электрическое соединение CIGS абсорбера к заднему электроду молибдена . Точечные контакты на слое Al 2 O 3 создаются электронно-лучевой литографией, а линейные контакты на SiO 2слой создаются с помощью фотолитографии . Кроме того, реализация слоев пассивирования не меняет морфологию слоев CIGS.

Тонкопленочные материалы [ править ]

Тонкопленочные материалы открывают большие перспективы для солнечных батарей с точки зрения низкой стоимости и возможности адаптации к существующим конструкциям и каркасам в технологии. [41] Поскольку материалы такие тонкие, они не обладают оптическим поглощением, как солнечные элементы из массивных материалов. Попытки исправить это были предприняты, но более важным является рекомбинация поверхности тонкой пленки. Поскольку это основной процесс рекомбинации наноразмерных тонкопленочных солнечных элементов, он имеет решающее значение для их эффективности. Добавление пассивирующего тонкого слоя диоксида кремния может уменьшить рекомбинацию.

См. Также [ править ]

  • Воздействие энергетики на окружающую среду
  • Энергоэффективность

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б Билли Робертс (20 октября 2008). «Фотоэлектрические солнечные ресурсы США» . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 17 апреля 2017 года .
  2. ^ Дэвид JC MacKay . «Устойчивая энергетика - без горячего воздуха» . inference.org.uk . Проверено 20 ноября 2017 года . Солнечная фотоэлектрическая энергия: данные с массива площадью 25 м2 в Кембриджшире в 2006 г.
  3. ^ a b c Кумар, Анкуш (3 января 2017 г.). «Прогнозирование эффективности солнечных элементов на основе прозрачных проводящих электродов». Журнал прикладной физики . 121 (1): 014502. Bibcode : 2017JAP ... 121a4502K . DOI : 10.1063 / 1.4973117 . ISSN 0021-8979 . 
  4. ^ "Основы эффективности преобразования фотоэлектрических элементов" . Министерство энергетики США . Проверено 6 сентября 2014 года .
  5. ^ Geisz, JF; Штайнер, Массачусетс; Jain, N .; Schulte, KL; Франция, РМ; МакМэхон, МЫ; Perl, EE; Фридман, диджей (март 2018). "Строительство солнечной батареи с перевернутым метаморфическим концентратором с шестью переходами" . IEEE Journal of Photovoltaics . 8 (2): 626–632. DOI : 10,1109 / JPHOTOV.2017.2778567 . ISSN 2156-3403 . ОСТИ 1417798 .  
  6. ^ «Новая солнечная технология может стать следующим большим стимулом для возобновляемой энергии» .
  7. ^ Шокли Уильям; Queisser Hans J (1961). «Детализированный предел баланса эффективности солнечных элементов с pn переходом» . Журнал прикладной физики . 32 (3): 510–519. Bibcode : 1961JAP .... 32..510S . DOI : 10.1063 / 1.1736034 . Архивировано из оригинального 23 февраля 2013 года .
  8. ↑ Де Вос, А. (1980). «Детальный баланс предела эффективности тандемных солнечных элементов». Журнал физики D: Прикладная физика . 13 (5): 839–846. Bibcode : 1980JPhD ... 13..839D . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 13/5/018 .
  9. ^ A. De Vos & H. Пауэлс (1981). «О термодинамическом пределе преобразования фотоэлектрической энергии». Appl. Phys . 25 (2): 119–125. Bibcode : 1981ApPhy..25..119D . DOI : 10.1007 / BF00901283 .
  10. ^ Rühle, Свен (8 февраля 2016). «Табличные значения предела Шокли – Кейссера для однопереходных солнечных элементов». Солнечная энергия . 130 : 139–147. Bibcode : 2016SoEn..130..139R . DOI : 10.1016 / j.solener.2016.02.015 .
  11. ↑ Cheng-Hsiao Wu и Ричард Уильямс (1983). «Предельная эффективность для квантовых устройств с множественной запрещенной зоной». J. Appl. Phys . 54 (11): 6721. Bibcode : 1983JAP .... 54.6721W . DOI : 10.1063 / 1.331859 .
  12. ^ Верлинден, Пьер; Эврард, Оливье; Мази, Эммануэль; Crahay, Андре (март 1992). «Текстурирование поверхности солнечных элементов: новый метод с использованием V-образных канавок с регулируемыми углами боковых стенок». Материалы солнечной энергии и солнечные элементы . 26 (1–2): 71–78. DOI : 10.1016 / 0927-0248 (92) 90126-A .
  13. ^ A. Molki (2010). «Пыль влияет на эффективность солнечных элементов». Физическое образование . 45 (5): 456–458. Bibcode : 2010PhyEd..45..456M . DOI : 10,1088 / 0031-9120 / 45/5 / F03 .
  14. ^ "Часть II - Теория определения характеристик фотоэлектрических элементов IV и анализ кода LabVIEW". Часть II - Теория определения характеристик фотоэлектрических элементов IV и код анализа LabVIEW - National Instruments, 10 мая 2012 г., ni.com/white-paper/7230/en/.
  15. ^ Дженни Нельсон (2003). Физика солнечных элементов . Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-340-9.
  16. ^ «Солнечный переход побил свой собственный рекорд эффективности преобразования CPV» . 18 декабря 2013 . Проверено 18 декабря 2013 года .
  17. ^ "Sharp установил мировой рекорд эффективности солнечных батарей - 44,4%" . 28 июля 2013 . Проверено 28 июля 2013 года .
  18. ^ «Кремниевые солнечные элементы с металлизацией на лицевой стороне с трафаретной печатью, эффективность которой превышает 19%» .
  19. ^ А. Рихтер; М. Хермле; SW Glunz (октябрь 2013 г.). «Переоценка предельной эффективности солнечных элементов из кристаллического кремния». IEEE Journal of Photovoltaics . 3 (4): 1184–1191. DOI : 10,1109 / JPHOTOV.2013.2270351 .
  20. ^ К. Йошикава; Х. Кавасаки и В. Йошида (2017). «Кремниевый солнечный элемент на гетеропереходе с встречно-штыревыми тыльными контактами для эффективности фотопреобразования более 26%». Энергия природы . 2 (5): 17032. Bibcode : 2017NatEn ... 217032Y . DOI : 10.1038 / nenergy.2017.32 .
  21. ^ «Установлен новый мировой рекорд по эффективности преобразования в кристаллическом кремниевом солнечном элементе» . 25 августа 2017 . Проверено 15 марта 2018 года .
  22. ^ a b c "Какова окупаемость фотоэлектрических модулей?" (PDF) . Декабрь 2004 . Проверено 20 декабря 2008 года .
  23. ^ М. Ито; К. Като; К. Комото; и другие. (2008). «Сравнительное исследование стоимости и анализа жизненного цикла для очень крупномасштабных фотоэлектрических систем (VLS-PV) мощностью 100 МВт в пустынях с использованием модулей m-Si, a-Si, CdTe и CIS». Прогресс в фотогальванике: исследования и приложения . 16 : 17–30. DOI : 10.1002 / pip.770 .
  24. ^ «Анализ чистой энергии для устойчивого производства энергии из солнечных элементов на основе кремния» (PDF) . Проверено 13 сентября 2011 года .
  25. ^ Коркиш, Ричард (1997). «Могут ли солнечные элементы когда-либо вернуть энергию, вложенную в их производство?» . Солнечный прогресс . 18 (2): 16–17.
  26. ^ К.Л. Чопра; П. Д. Полсон и В. Датта (2004). "Тонкопленочные солнечные элементы: Обзор прогресса в фотоэлектрической технике". Исследования и приложения . 12 (23): 69–92. DOI : 10.1002 / pip.541 .
  27. ^ Пэн, Цзиньцин; Лу, Линь; Ян, Хунсин (2013). « Обзор оценки жизненного цикла окупаемости энергии и выбросов парниковых газов солнечных фотоэлектрических систем ». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 19 : 255–274. DOI : 10.1016 / j.rser.2012.11.035 . hdl : 10397/34975 .
  28. ^ Bhandari, Khagendra P .; Дженнифер, М. Коллиер; Эллингсон, Рэнди Дж .; Апул, Дефне С. (2015). « Время окупаемости энергии (EPBT) и возврат энергии на вложенную энергию (EROI) солнечных фотоэлектрических систем: систематический обзор и метаанализ ». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 47 : 133–141. DOI : 10.1016 / j.rser.2015.02.057 .
  29. ^ «Самый высокий КПД кремниевых солнечных элементов из когда-либо достигнутых» . ScienceDaily. 24 октября 2008 . Проверено 9 декабря 2009 года .
  30. ^ Тренер, ИП (2007) «Возобновляемая энергия не может поддерживать потребительское общество»
  31. ^ a b Мукунт, Васудеван (24 октября 2013 г.). «Повышение эффективности солнечных батарей» . Индус . Дата обращения 6 августа 2016 .
  32. ^ Хилтон, Николас; Ли, X. F; Giannini, KH; Ли, Н. Дж; Экинс-Даукс, штат Нью-Джерси; Loo, J .; Vercruysse, D .; Van Dorpe, P .; Sodabanlu, H .; Sugiyama, M .; Майер, С.А. (7 октября 2013 г.). «Снижение потерь в плазмонных солнечных элементах: наночастицы алюминия для увеличения широкополосного фототока в фотодиодах на основе GaAs» . Научные отчеты . 3 : 2874. Bibcode : 2013NatSR ... 3E2874H . DOI : 10.1038 / srep02874 . PMC 3791440 . PMID 24096686 .  
  33. ^ Чжу, Линьсяо; Raman, Aaswath P .; Фань, Шанхой (6 октября 2015 г.). «Радиационное охлаждение поглотителей солнечной энергии с использованием видимого прозрачного фотонно-кристаллического теплового черного тела» . Труды Национальной академии наук . 112 (40): 12282–12287. Bibcode : 2015PNAS..11212282Z . DOI : 10.1073 / pnas.1509453112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4603484 . PMID 26392542 .   
  34. ↑ Джи, Джастин. «Как сделать солнечные панели более эффективными в 2018 году | EnergySage». Лента новостей EnergySage Solar, EnergySage, 19 сентября 2017 г., news.energysage.com/how-to-make-solar-panels-more-efficient/.
  35. Перейти ↑ Black, Lachlan E. (2016). Новые взгляды на пассивацию поверхности: понимание интерфейса Si-Al2O3 (PDF) . Springer. ISBN  9783319325217.
  36. ^ "Технология пассивирования задней поверхности для кристаллических кремниевых солнечных элементов: универсальный процесс для массового производства". Ieee, IEEE, 2012, www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/F1E0036E-C63D-5F6F-EA52FF38B5D1786D_270075/oe-21-S6-A1065.pdf?da=1&id=270075&seq=0&mobile=no.
  37. Перейти ↑ Black, Lachlan E. (2016). Новые взгляды на пассивацию поверхности: понимание интерфейса Si-Al2O3 (PDF) . Springer. С. 1–2. ISBN  9783319325217.
  38. ^ Верманг, Барт; Ватьен, Йорн Тимо; Фьеллстрем, Виктор; Роствалл, Фредрик; Едофф, Марика; Котипалли, Ратан; Генри, Фредерик; Фландр, Дени (2014). «Использование технологии кремниевых солнечных элементов для повышения эффективности ультратонких солнечных элементов из Cu (In, Ga) Se2» . Прогресс в фотогальванике: исследования и приложения . 22 (10): 1023–1029. DOI : 10.1002 / pip.2527 . PMC 4540152 . PMID 26300619 .  
  39. ^ Bose, S .; Cunha, JMV; Borme, J .; Чен, WC; Нильссон, Н.С.; Тейшейра, JP; Gaspar, J .; Leitão, JP; Едофф, М .; Фернандес, Пенсильвания; Саломе, PMP (2019). «Морфологическое и электронное исследование ультратонких пассивированных сзади солнечных элементов Cu (In, Ga) Se2». Тонкие твердые пленки . 671 : 77–84. Bibcode : 2019TSF ... 671 ... 77В . DOI : 10.1016 / j.tsf.2018.12.028 .
  40. ^ Бозе, Сурав; Cunha, José MV; Суреш, Сунил; Де Вильд, Джессика; Lopes, Tomás S .; Barbosa, João RS; Сильва, Рикардо; Борме, Жером; Fernandes, Paulo A .; Верманг, Барт; Саломе, Педро МП (2018). "Оптическая литография структуры слоев SiO2 для пассивации границ раздела тонкопленочных солнечных элементов" . РРЛ Solar . 2 (12): 1800212. DOI : 10.1002 / solr.201800212 .
  41. ↑ Да, Юнь и Иминь Сюань. «Роль поверхностной рекомбинации в влиянии на эффективность наноструктурированных тонкопленочных солнечных элементов». Osapublishing, 2013 г., www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/F1E0036E-C63D-5F6F-EA52FF38B5D1786D_270075/oe-21-S6-A1065

Внешние ссылки [ править ]

  • Солнечная электрическая в Curlie