Природа і спектральний склад сонячного світла, характер його прямого та непрямого енергетичного перетворення. Типи сонячних елементів на основі напівпровідникових матеріалів. Моделювання електричних характеристик сонячного елемента на основі кремнію.
Аннотация к работе
Вступ спектральний напівпровідниковий електричний кремній Фотоелектричні перетворювачі - електронний прилад, який перетворює енергію фотонів в електричну енергію. Фотоелектричний (або фотовольтаїчний) метод перетворення сонячної енергії в електричну є в даний час найбільш розробленим в науковому та практичному плані. Вперше на перспективу його використання у великомасштабній енергетиці звернув увагу ще в 30-ті роки один із засновників радянської фізичної школи академік А. Ф. Іоффе. Однак у той час ККД сонячних елементів не перевищував 1%. Сучасні тенденції в світовій енергетиці стимулюють істотне зростання інтересу до альтернативних джерел енергії. ФЕП або сонячні елементи є найбільш перспективними, екологічно чистими кандидатами на зменшення нафтової залежності світу і, на відміну від органічних і неорганічних джерел енергії, перетворять сонячне випромінювання безпосередньо в електроенергію. На 1 м2 поверхні Землі, розташованої перпендикулярно сонячним променям, доводиться 1,4 кВт сонячного випромінювання, а на 1 м2 поверхні Землі (сфери Землі) припадає в середньому 0,35 кВт. Слід, однак, мати на увазі, що більше половини енергії сонячної радіації не доходить безпосередньо до поверхні Землі (суші і океану), а відображається атмосферою. До 2031 в світі планується мати сукупну встановлену потужність електрогенераторів на сонячній енергії 1700 ГВт (для порівняння: у 2004 р. 1256 МВт). Є проекти по створенню фотоелектричних сонячних електростанцій, розвиваються технології виробництва СЕ і СБ Широке впровадження сонячної енергетики в космосі і на землі ставить перед проектувальниками проблему оцінки ефективності роботи фотоелектричних систем (ФЕС). Актуальність поставленої задачі Сьогодні енергетика України вимагає значного споживання традиційних джерел енергії (нафти, газу, вугілля, атомної енергії). Потік сонячного випромінювання, що проходить через площу 1 м?, розташовану перпендикулярно потоку випромінювання на відстані однієї астрономічної одиниці від центру Сонця (тобто зовні атмосфери) Землі, дорівнює 1367 Вт/м? (сонячна постійна). Через поглинання атмосферою Землі, максимальний потік сонячного випромінювання на рівні моря - 1020 Вт/м?. Пошуки нових шляхів видобутку енергетичних ресурсів та збереження енергії розглядаються у працях таких дослідників, кандидатів економічних наук, вчених як О.П. Романюка, О.Є. Перфілоса, С.М. Срібнюка та інших. В якості єдиного стандарту для вимірювання параметрів СЕ по рекомендації Комісії Європейського співтовариства та Міжнародної електротехнічної комісії при ООН було прийнято умова використання значення атмосферної маси АМ 1.5 с ?= 41.81? (нормальний атмосферний тиск).