ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В СИСТЕМЕ СО СПЕКТРАЛЬНЫМ РАСЩЕПЛЕНИЕМСОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-3-46-50

Полный текст:


Аннотация

Представлены результаты моделирования фотоэлектрических преобразователей в системе со спектральным расщеплением солнечной энергии, в которой солнечное излучение разделяется с помощью дихроичных фильтров на три спектральных диапазона (∆λ1 < 500 нм, ∆λ2 = 500÷725 нм, ∆λ3 > 725 нм) и затем преобразуется в электроэнергию фотоэлектрическими преобразователями на основе однопереходных гетероструктур InGaN/GaN, GaAs/AlGaAs и монокристаллического кремния c−Si. Особое внимание уделено исследованию расширения спектрального диапазона поглощения системы за счет более эффективного преобразования ультрафиолетовой части спектра. Суммарный КПД системы на всем спектре варьируется от 21 до 37 % в зависимости от дизайна гетероструктур однопереходных фотоэлектрических пре-образователей и вариантов оптических систем.


Об авторах

С. Ю. Курин
ООО «Галлий−Н»,
Россия

инженер, ООО «Галлий−Н», 194156, г. Санкт−Петербург, просп. Энгельса, д. 27, корп. 5



В. Д. Доронин
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия

аспирант, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 115409, г. Москва, Каширское ш., д. 31



А. А. Антипов
ООО «Галлий−Н»
Россия

инженер, ООО «Галлий−Н», 194156, г. Санкт−Петербург, просп. Энгельса, д. 27, корп. 5



Б. П. Папченко
Национальный исследовательский университет «ИТМО»
Россия

научный сотрудник, Национальный исследовательский университет «ИТМО», 197101, г. Санкт−Петербург, просп. Кронверкский, д. 49



Х. И. Хелава
Nitride Crystals Inc.
Россия

Ph. D., CTO, Nitride Crystals Inc., 181 E Industry Court, Suite B, Deer Park, NY 11729



М. И. Воронова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

научный сотрудник, ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4



А. С. Усиков
ООО «Галлий−Н»
Россия
кандидат физ.−мат. наук, ведущий инженер−технолог, ООО «Галлий−Н», 194156, г. Санкт−Петербург, просп. Энгельса, д. 27, корп. 5


Ю. Н. Макаров
ООО «Галлий−Н» Nitride Crystals Inc.
Россия

кандидат физ.−мат. наук, генеральный директор, ООО «Галлий−Н», Nitride Crystals Inc., 194156, г. Санкт−Петербург, просп. Энгельса, д. 27, корп. 5



К. Б. Эйдельман
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

аспирант, ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4.



Список литературы

1. Guter, W. W. Current−matched triple junction solar cell reaching 41,1 % conversion efficiency under contrated sunlight / W. W. Guter, J. Schone, S. P. Philipps, M. Steiner, G. Siefer, A. Wekkeli, E. Welser, E. Oliva, A. W. Bett, F. Dimroth // Appl. Phys. Lett. − 2009. − V. 94, Iss. 22. − P. 223504.

2. Law, D. C. Future technology pathways of terrestrial III–V multijunction solar cells for concentrator photovoltaic systems / D. C. Law, R. R. King, H. Yoon, M. J. Archer, A. Boca, C. M. Fetzer, D. Mesropian, T. Isshiki, M. Haddad, K. M. Edmondson, D. Bhusari, J. Yen, R. A. Sherif, H. A. Atwater, N. H. Karam // Sol. Energy Mater. and Sol. Cells. − 2010. − V. 94, N 8. − P. 1314—1318.

3. Newman, F. D. Optimization of inverted metamorphic multijunction solar cells for field−deployed concentrating PV systems/ F. D. Newman, D. J. Aiken, P. M. Patel, D. R. Chumney, I. Aeby, R. W. Hoffman, P. R. Sharps // Proc. 34th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. − Philadelphia (PA), 2009. − P. 001611.

4. Lantratov, V. M. Vysokoeffektivnye dvuhperehodnye GaInP/GaAs solnechnye elementy, poluchennye metodom MOS−gidridnoi epitaksii / V. M. Lantratov, N. A. Kalyuzhnyi, S. A. Mintairov, N. H. Timoshina, M. Z. Shvarc, V. M. Andreev // FTP. − 2007. − T. 41, Iss. 6. − P. 751—755.

5. Fraas, I. Demonstration of a 33 % efficient Cassegrainian solar modul / I. Fraas, J. Avery, H. Huang, L. Minkin, E. Shifman // Proc. IEEE 4th World Conf. on Photovoltaic Energy Conversion. − Hawaii, 2006.

6. Barnett, A. Very high efficiency solar cell modules / A. Barnett, D. Kirkpatrick, C. Honsberg, D. Moore, M. Wanlass, K. Emery, R. Schwartz, D. Carlson, S. Bowden, D. Aiken, A. Gray, S. Kurtz, L. Kazmerski, M. Steiner, J. Gray, T. Davenport, R. Buelow, L. Takacs, N. Shatz, J. Bortz, O. Jani, K. Goossen, F. Kiamilev, A. Doolittle, I. Ferguson, B. Unger, G. Schmidt, E. Christensen, D. Salzman // Progr. Photovolt.: Res. Appl. − 2009. − V. 17, N 1. − P. 75.

7. Groβ, B. Highly efficient light splitting photovoltaic receiver / B. Groβ, G. Peharz, G. Siefer, M. Peters, J. S. Goldschmidt, M. Steiner, W. Guter, V. Klinger, B. George, F. Dimroth // Proc. 24th Europ. Photovoltaic Solar Energy Conf. − Hamburg, 2009. − P. 130.

8. Wang, X. Outdoor Measurements for High Efficiency Solar Cell Assemblies / X. Wang, N. Wait, P. Murcia, K. Emery, M. Steiner, F. Kiamilev, K. Goossen, C. Honsberg, A. Barnett // Ibid. − Hamburg, 2009. − P. 811.

9. Hvostikov, V. P. Vysokoeffektivnyi (eta = 39,6 %, AM 1.5D) kaskad fotopreobrazovatelei v sisteme so spektral’nym rasshepleniem solnechnogo izlucheniya / V. P. Hvostikov, A. S. Vlasov, S. V. Sorokina, N. S. Potapovich, N. H. Timoshina, M. Z. Shvarc, V. M. Andreev // FTP. − 2011. − T. 45, Iss. 6. − P. 810—815.

10. Barnett, A. Initial test bed for very high efficiency solar cells / A. Barnett, X. Wang, N. Waite, P. Murcia, C. Honsberg, D. Kirkpatrick, D. Laubacher, F. Kiamilev, K. Goossen, M. Wanlass, M. Steiner, R. Schwartz, J. Gray, A. Gray, P. Sharps, K. Emery, L. Kaz merski // Proc. IEEE Photovoltaic Specialists Conf. − San Diego, 2008. − P. 1563.

11. Khvostikov, V. P. Single−junction solar cells for spectrum splitting PV system / V. P. Khvostikov, S. V. Sorokina, N. S. Potapovich, A. S. Vlasov, M. Z. Shvarts, N. Kh. Timoshina, V. M. Andreev // Proc. 25th Europ. Photovoltaic Solar Energy Conf. and Exhibition. − Valencia, 2010. − P. 167—171.

12. Brown, G. F. Finite element simulations of compositionally graded InGaN solar cells / G. F. Brown, J. W. Ager, W. Walukiewicz, J. Wu // Sol. Energy Materials and Sol. Cells. − 2010. − V. 94, Iss. 3. − P. 478—483.

13. Shen, X. Simulation of the InGaN-based tandem solar cells / X. Shen, S. Lin, F. Li, Y. Wei, S. Zhong, H. Wan, J. Li // Proc. SPIE 7045. Photovoltaic Cell and Module Technologies II, 70450E. − 2008.

14. Semiconductors on NSM // http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/


Дополнительные файлы

Для цитирования: Курин С.Ю., Доронин В.Д., Антипов А.А., Папченко Б.П., Хелава Х.И., Воронова М.И., Усиков А.С., Макаров Ю.Н., Эйдельман К.Б. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В СИСТЕМЕ СО СПЕКТРАЛЬНЫМ РАСЩЕПЛЕНИЕМСОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2013;(3):46-50. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-3-46-50

For citation: Kurin S.Y., Doronin V.D., Antipov A.A., Papchenko B.P., Helava H., Voronova M.I., Usikov A.S., Makarov Y.N., Eidel’man K.V. PHOTOCONVERTERS IN SOLAR SPLITTING SYSTEM. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2013;(3):46-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-3-46-50

Просмотров: 256

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)