Název: Tandemové fotovoltaické články – jeden ze směrů výzkumu a vývoje v oblasti fotovoltaiky III. generace
Autoři: Benešová, Hana
Škorpil, Jan
Citace zdrojového dokumentu: Electroscope. 2012, č. 1, NZEE 2011.
Datum vydání: 26-led-2012
Nakladatel: Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická
Typ dokumentu: article
conferenceObject
článek
příspěvek z konference
URI: http://147.228.94.30/images/PDF/Rocnik2012/Cislo1_2012/r6c1c3.pdf
http://hdl.handle.net/11025/675
ISSN: 1802-4564
Klíčová slova: fotovoltaika;tandemové fotovoltaické články
Klíčová slova v dalším jazyce: fotovoltaics;tandem photovoltaic cells
Abstrakt: Nejnovější prognózy z oblasti elektroenergetiky uvádějí, že se bude v roce 2050 z fotovoltaických (FV) systémů vyrábět cca 30 000 TWh elektrické energie. Tak obrovské množství však nelze vyrobit z materiálů, jejichž zásoby na Zemi nepřevyšují 10–4 až 10–6 hmotnostních procent. Tuto podmínku velmi dobře splňuje křemík – 2. nejrozšířenější prvek naší planety. Krystalický křemík, jenž v současné době FV dominuje, však nesplňuje řadu požadavků, které jsou kladeny na ideální FV materiál, např. není přímým polovodičem. Mnohdy proti sobě stojí dokonce zcela protichůdné požadavky – např. abychom získali co největší elektrický proud, měl by mít použitý materiál co nejmenší šířku zakázaného pásu, v němž by docházelo k absorpci fotonů celého spektra slunečního záření, přičemž všechny by způsobily vznik volných nosičů elektrického náboje. Šířka zakázaného pásu zároveň determinuje nejvyšší teoreticky dosažitelnou hodnotu elektrického napětí. Z tohoto hlediska by naopak bylo vhodnější použít materiál se širokým zakázaným pásem. Bylo zjištěno, že optimální šířka zakázaného pásu pro FV materiály je od 1,1 do 1,8 eV. Kromě této by měl mít ideální FV materiál další vlastnosti: vysokou hodnotu difúzní délky minoritních nosičů elektrického náboje, strukturu přímých pásů, vysokou hodnotu koeficientu absorpce a vysokou účinnost přeměny energie Slunce na energii elektrickou. Dále by měl být dostupný, dlouhodobě stabilní a levný. V neposlední řadě nesmí mít negativní vliv na životní prostředí a musí umožňovat jednoduchou, energeticky i finančně co nejméně náročnou výrobu FV článků. V tomto směru jsou do budoucna perspektivním materiálem tenké vrstvy, na jejichž bázi jsou založeny FV články II. a III. generace, neboli tzv. tenkovrstvé FV články. Právě do této oblasti je v posledních letech orientován výzkum a vývoj v energetice především. V tomto příspěvku je nastíněna problematika tandemových FV článků – jednoho ze směrů v oblasti výzkumu a vývoje FV III. generace.
Abstrakt v dalším jazyce: The latest forecasts of the electricity indicate that the photovoltaic (PV) systems produce about 30 000 TWh of electricity in 2050. This huge amount cannot be made from materials whose reserves on the Earth don’t exceed 10–4 až 10–6 weight percent. This condition is very good meets silicon – the second most abundant element on our planet. The crystalline silicon, which currently dominates the PV, but doesn’t meet few requirements for the ideal PV material, e.g. it isn’t direct semiconductor. Completely contradictory requirements are against in many cases – for example, to get maximum electrical current, the material should have minimum band gap, in which would occur to absorption of photons of entire solar spectrum and all photons would case creation of free carrier of electric charges. However, the band gap also determines maximum theoretically achievable electric voltage. From this point of view, it is advantageous to use materials with wide band gap on the contrary. It was found that optimum width of band gap for PV materials is from 1,1 to 1,8 eV. Moreover, an ideal PV material should have other properties: high diffusion length of minority carriers of electric charge, direct band gaps structure, high absorption coefficient and high efficiency conversion of solar energy to electric energy. Material should also be available, long-term stable and cheap. Last but not least it may don’t have negative impact on environment and must allow simple, energy and the least financially demanding production of PV cells. In this direction, the future promising materials are thin films, on which base is based the PV cells 2nd and 3rd generation or thin-film PV cells. The research and development in power engineering currently progress in this area. In this paper there is outlined problematic of tandem PV cells – one of development and research direction of PV III. generation
Práva: © 2012 Electroscope. All rights reserved.
Vyskytuje se v kolekcích:Číslo 1 - NZEE 2011 (2012)
Číslo 1 - NZEE 2011 (2012)
Články / Articles (FEL)

Soubory připojené k záznamu:
Soubor Popis VelikostFormát 
r6c1c3.pdf268,65 kBAdobe PDFZobrazit/otevřít


Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam: http://hdl.handle.net/11025/675

Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.