Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи
Монографія Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи індійських фахівців, присвячена тонким плівкам на основі напівпровідникових матеріалів, що використовуються як сонячні елементи. Викладено методи осадження та фізичні властивості багатошарових плівок різних напівпровідників, діелектриків та металів. Особливу увагу приділено плівкам на основі сульфіду міді та кремнію. Розглянуто нові види сонячних елементів та нові напрямки у розробці високоефективних елементів.
Книга Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи призначена для фахівців у галузі сонячної енергетики, напівпровідникових приладів та тонкоплівкової електроніки, а також студентів та аспірантів відповідних спеціальностей.
Справжня книга Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи присвячена актуальній проблемі сучасної напівпровідникової сонячної енергетики — створенню та дослідженню властивостей тонкоплівкових сонячних елементів.
У напівпровідниках із прямими оптичними переходами коефіцієнт поглинання випромінювання настільки великий, що поглинання фотоактивної частини сонячного спектра відбувається у шарі завтовшки трохи більше кількох мікрометрів. У той же час більшість сонячних елементів, що випускаються, виготовляється з монокристалічних напівпровідникових пластин, що мають товщину близько двохсот — трьохсот мікрометрів, оскільки застосовувати в масовому виробництві тонші пластини не вдасться через їх підвищену крихкість.
У цьому розриві між теоретичними та практичними можливостями приховується значний резерв подальшого здешевлення сонячних елементів, який може зробити доцільним та економічно виправданим використання сонячних елементів не лише у системах фотоавтоматики чи автономного енергопостачання космічних апаратів, а й у наземних енергетичних системах різної потужності. Не дивно тому та увага, яку дослідники багатьох країн приділяють нині розробці тонкоплівкових сонячних елементів на основі різних напівпровідникових матеріалів. Якщо ККД перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію у тонкоплівкових елементів з товщиною фото-активного шару кілька мікрометрів досягне настільки ж високих значень, які характерні для монокристалічних сонячних елементів, то собівартість вироблюваної ними електроенергії буде дуже близька до одержуваної при використанні атомних або навіть теплових.
Автори цієї книги Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи – відомі індійські фахівці К. Л. Чопра і С. Р. Дас, які багато років працювали також у наукових центрах США та Канади, добре знайомі радянським дослідникам своїми статтями та доповідями на міжнародних конференціях. У лабораторії тонких плівок Індійського технологічного інституту в Делі їм вдалося розробити низку перспективних технологій виготовлення тонкоплівкових сонячних елементів та вдосконалити їхню конструкцію.
Незважаючи на велику кількість публікацій з даної проблеми, у зарубіжній та вітчизняній літературі досі була відсутня монографія, що підсумовує результати виконаних досліджень і намічає шляхи подальшого поліпшення властивостей тонкоплівкових сонячних елементів. Книга індійських фахівців своєчасно заповнює цю прогалину. Автори зуміли узагальнити наявні у цій галузі досягнення вчених різних країн, зокрема Радянського Союзу, показали різноманітні технологічні прийоми, що використовуються створення тонкоплівкових сонячних елементів, проаналізували переваги і недоліки основних конструкцій таких елементів, виконаних з урахуванням різних матеріалів. Власний дослідницький досвід дозволив авторам зробити це глибоко та всебічно.
У Радянському Союзі дослідження, пов’язані зі створенням, вивченням властивостей та випробуваннями тонкоплівкових сонячних елементів, вже багато років успішно ведуться багатьма науковими організаціями у Москві, Ленінграді, Києві, Харкові, Кишиневі, Ташкенті, Єревані, Таллінні, Вільнюсі, Одесі, Чернівцях.
Поряд з класичними, чисто тонкоплівковими конструкціями елементів останнім часом активно розробляються комбіновані плівково-монокристалічні структури, що поєднують простоту та економічність виготовлення з досить високим ККД. Науковими колективами, очолюваними акад. Ж. І. Алфьоров і чл.-кор. АН СРСР М. С. Лідоренко, отримані сонячні елементи з ККД близько 30 % на основі арсеніду галію і 16…18 % на основі кремнію. Ці елементи являють собою багатошарові структури, в яких на монокристалічних підкладках (як правило, з порівняно дешевих сортів арсеніду галію і металургійного кремнію) створені досконалі плівкові шари методами газової та рідинної епітаксії. Саме такі комбіновані плівково-кристалічні сонячні елементи, мабуть, привертатимуть все більшу увагу дослідників і в недалекому майбутньому знайдуть найширше масове застосування. При оптимізації властивостей та технології отримання складних комбінованих структур неоціненну допомогу розробникам надасть досвід, накопичений у ході створення монокристалічних та чисто тонкоплівкових систем, у тому числі результати робіт, описаних у цій монографії.
При перекладі були опущені розділи книги Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи, зміст яких добре відомий радянському читачеві за оригінальними вітчизняними та перекладними зарубіжними публікаціями, наведеними у списку додаткової літератури. В основному ці розділи охоплюють загальні питання вивчення фотоелектричних властивостей напівпровідників та напівпровідникових приладів, технології одержання та метрології сонячних елементів, дослідження характеристик фотоелектрохімічних сонячних елементів. До списку додаткової літератури включена також невелика частина вітчизняних публікацій, що дають уявлення про різноманітність і широту розробок і досліджень властивостей тонкоплівкових сонячних елементів, що проводяться в СРСР.
Завантажити – Чопра, Дас – Тонкоплівкові сонячні елементи >>
