КОНСТРУКЦІЇ ТА ПРИНЦИПИ РОБОТИ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

У роботі проведено аналіз структур сучасних фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії. Рішення екологічних проблем за умов зростаючого енергоспоживання та обмеженості традиційних земних ресурсів робить актуальними завдання використання альтернативних і поновлюваних джерел енергії. Для земних застосувань практично необмеженим джерелом енергії є Сонце. Створення ефективних структур і конструкцій фотоелектричних перетворювачів дозволить отримати доступ до цього джерела. Нині їх практичне застосування обмежує висока вартість сонячних батарей. У цій роботі узагальнюються відомі результати рішення завдань створення фотоелектричних перетворювачів. Показано конструкції і принципи роботи фотоелектрич-них перетворювачів, розглянуто одно- і трикаскадні елементи. Визначено умови для ефективної роботи фотоелектричних перетворювачів. Особливу увагу приділено матеріалам для створення елементів фото-електричних перетворювачів. Розглядаються особливості матеріалів, у яких формуються потенційні бар’єри та генеруються пари електронів і дірок. Також увага приділяється матеріалам, які використовуються для формування конструкцій фотоелектронних перетворювачів, а саме матеріалів підкладок, контактів тощо. Ці матеріали повинні забезпечити значну висоту бар’єру в напівпровідниковому переході. Генеровані при цьому електрони і дірки ефективно збираються на контактних електродах. Розглянуті умови ефективної роботи фотоелектричних перетворювачів визначають їх практичне значення. Показано, що подальше підвищення ефектив-ності фотоелектричних перетворювачів вимагає як розвитку технологій та вдосконалення структур, так і залучення ще невикористовуваних фізичних принципів, а також нових комбінацій тих, що вже застосовуються.