КПД солнечных батарей - Solar cell efficiency

Сообщенный график исследования солнечная батарея эффективность преобразования энергии с 1976 г. (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии )

КПД солнечных батарей относится к части энергии в форме солнечного света, которая может быть преобразована с помощью фотогальваника в электричество солнечная батарея.

Эффективность солнечных элементов, используемых в фотоэлектрическая система в сочетании с широтой и климатом определяет годовую выработку энергии системой. Например, солнечная панель с КПД 20% и площадью 1 м2 будет производить 200 кВтч / год при стандартных условиях испытаний при воздействии на них значения солнечного излучения 1000 Вт / м в стандартных условиях испытаний.2 по 2,74 часа в сутки. Обычно солнечные панели подвергаются воздействию солнечного света дольше указанного в данный день, но солнечное излучение составляет менее 1000 Вт / м.2 большую часть дня. Солнечная панель может производить больше, когда солнце находится высоко в небе, и меньше в облачных условиях или когда солнце находится низко в небе. Зимой солнце опускается ниже в небе. В солнечной зоне с высокой урожайностью, такой как центральный Колорадо, где ежегодно инсоляция 2000 кВтч / м2/год,[1] такая панель может произвести 400кВтч энергии в год. Однако в Мичигане, который получает только 1400 кВтч / м3.2/год,[1] годовой выход энергии упадет до 280 кВтч для той же панели. В более северных европейских широтах урожайность значительно ниже: 175 кВт-ч годовой выработки энергии в южной Англии при тех же условиях.[2]

Схема сбора заряда солнечными элементами. Свет проходит через прозрачный проводящий электрод, создавая электронно-дырочные пары, которые собираются обоими электродами. Эффективность поглощения и сбора солнечного элемента зависит от конструкции прозрачных проводников и толщины активного слоя.[3]

Несколько факторов влияют на значение эффективности преобразования ячейки, в том числе ее отражательная способность, термодинамическая эффективность, разделение носителей заряда эффективность, эффективность сбора носителей заряда и проводимость значения эффективности.[4][3] Поскольку эти параметры трудно измерить напрямую, вместо этого измеряются другие параметры, в том числе квантовая эффективность, холостое напряжение (VOC) соотношение, а § Коэффициент заполнения (описано ниже). Потери отражения объясняются значением квантовой эффективности, поскольку они влияют на «внешнюю квантовую эффективность». Рекомбинационные потери учитываются квантовой эффективностью VOC коэффициент и коэффициент заполнения. Резистивные потери в основном объясняются значением коэффициента заполнения, но также вносят вклад в квантовую эффективность и VOC В 2019 году был достигнут мировой рекорд КПД солнечных элементов в 47,1% за счет использования многопереходный концентратор солнечные элементы, разработанные в Национальной лаборатории возобновляемой энергии, Голден, Колорадо, США.[5] Это выше стандартной оценки в 37,0% для поликристаллических фотоэлектрических или тонкопленочных солнечных элементов.[6]

Факторы, влияющие на эффективность преобразования энергии

Факторы, влияющие на эффективность преобразования энергии, были изложены в знаменательном документе: Уильям Шокли и Ханс Кайссер в 1961 г.[7] Увидеть Предел Шокли – Кайссера для более подробной информации.

Предел термодинамической эффективности и предел бесконечного стека

Основная статья: Предел термодинамической эффективности
В Предел Шокли – Кайссера для эффективности однопереходного солнечного элемента при неконцентрированном солнечном свете при 273 К. Эта расчетная кривая использует фактические данные солнечного спектра, и поэтому кривая извилистая, исходя из полос поглощения инфракрасного излучения в атмосфере. Этот предел эффективности ~ 34% может быть превышен многопереходные солнечные элементы.

Если у кого-то есть источник тепла при температуре Тs и охладитель радиатора при температуре Тcмаксимальное теоретически возможное значение отношения полученной работы (или электрической мощности) к подведенному теплу составляет 1-Тc/Тs, предоставленный Тепловой двигатель Карно. Если мы возьмем 6000 К за температуру Солнца и 300 К за земные условия, это составит 95%. В 1981 году Алексис де Вос и Герман Пауэльс показали, что это достижимо с помощью стопки из бесконечного числа ячеек с шириной запрещенной зоны от бесконечности (первые ячейки, на которые попадают входящие фотоны) до нуля, при очень близком напряжении в каждой ячейке. до напряжения холостого хода, равного 95% ширины запрещенной зоны этой ячейки, и с 6000 К излучение черного тела идёт со всех сторон. Однако достигнутый таким образом КПД 95% означает, что электрическая мощность составляет 95% от номинальной. сеть количество поглощенного света - стек испускает излучения, поскольку он имеет ненулевую температуру, и это излучение необходимо вычесть из приходящего излучения при расчете количества передаваемого тепла и эффективности. Они также рассмотрели более актуальную проблему максимизации выходной мощности для стопки, освещаемой со всех сторон излучением черного тела 6000 К. В этом случае напряжения должны быть снижены до менее 95% ширины запрещенной зоны (процентное соотношение не является постоянным по всем ячейкам). Рассчитанная максимальная теоретическая эффективность составляет 86,8% для стопки из бесконечного числа ячеек с использованием поступающего концентрированного солнечного излучения.[8] Когда входящее излучение исходит только из области неба размером с солнце, предел эффективности падает до 68,7%.[9]

Максимальная эффективность

Однако обычные фотоэлектрические системы имеют только один p – n переход и поэтому подлежат более низкому пределу эффективности, названному Шокли и Квайссером «предельной эффективностью». Фотоны с энергией ниже ширины запрещенной зоны материала поглотителя не могут генерировать электронно-дырочная пара, поэтому их энергия не преобразуется в полезную мощность, а выделяет тепло только при поглощении. Для фотонов с энергией выше энергии запрещенной зоны только часть энергии выше запрещенной зоны может быть преобразована в полезный выходной сигнал. Когда фотон с большей энергией поглощается, избыточная энергия выше запрещенной зоны преобразуется в кинетическую энергию комбинации носителей. Избыточная кинетическая энергия преобразуется в тепло за счет фонон взаимодействия, когда кинетическая энергия носителей замедляется до равновесной скорости. Традиционные однопереходные ячейки с оптимальным запрещенная зона для солнечного спектра имеют максимальную теоретическую эффективность 33,16%, Предел Шокли – Кайссера .[10]

Солнечные элементы с материалами поглотителя с несколькими запрещенными зонами повышают эффективность за счет разделения солнечного спектра на меньшие ячейки, где предел термодинамической эффективности выше для каждой ячейки.[11]

Квантовая эффективность

Основная статья: Квантовая эффективность

Как описано выше, когда фотон поглощается солнечным элементом, он может создать пару электрон-дырка. Один из носителей может достигать p − n-перехода и вносить вклад в ток, создаваемый солнечным элементом; такой перевозчик называется собраны. Или перевозчики рекомбинировать без чистого вклада в ток ячейки.

Под квантовой эффективностью понимается процент фотонов, которые преобразуются в электрический ток (т.е. собранные носители), когда ячейка работает в условиях короткого замыкания. «Внешняя» квантовая эффективность кремний солнечная батарея учитывает влияние оптических потерь, таких как пропускание и отражение.

В частности, могут быть приняты некоторые меры по снижению этих потерь. Потери на отражение, которые могут составлять до 10% от общей падающей энергии, могут быть значительно уменьшены с помощью метода, называемого текстуризацией, метода захвата света, который изменяет средний путь света.[12]

Квантовая эффективность наиболее эффективно выражается как спектральный измерение (то есть в зависимости от длины волны или энергии фотона). Поскольку некоторые длины волн поглощаются более эффективно, чем другие, спектральные измерения квантовой эффективности могут дать ценную информацию о качестве полупроводника и поверхностей. Сама по себе квантовая эффективность - это не то же самое, что общая эффективность преобразования энергии, поскольку она не передает информацию о доле энергии, которая преобразуется солнечным элементом.

Максимальная мощность

Пыль часто накапливается на стекле солнечных модулей (выделено на этом негативном изображении черными точками), что снижает количество света, попадающего в солнечные элементы

Солнечный элемент может работать в широком диапазоне напряжения (V) и токи (Я). За счет непрерывного увеличения резистивной нагрузки на облучаемый элемент от нуля (a короткое замыкание ) до очень высокого значения ( разомкнутая цепь) можно определить максимальная мощность точка, точка, которая максимизирует V × I; то есть нагрузка, при которой ячейка может выдавать максимальную электрическую мощность на этом уровне облучения. (Выходная мощность равна нулю как при коротком замыкании, так и при разомкнутой цепи).

На точку максимальной мощности солнечного элемента влияет его температура. Зная технические характеристики определенного солнечного элемента, его выходная мощность при определенной температуре может быть получена следующим образом: , где - мощность, вырабатываемая при стандартных условиях тестирования; это фактическая температура солнечного элемента.

Высококачественный монокристаллический кремниевый солнечный элемент при температуре элемента 25 ° C может производить 0,60V разомкнутая цепь (VOC). Температура элемента при полном солнечном свете, даже при температуре воздуха 25 ° C, вероятно, будет близка к 45 ° C, что снизит напряжение холостого хода до 0,55 В на элемент. Напряжение незначительно падает с этим типом ячейки, пока не приблизится ток короткого замыкания (яSC). Максимальная мощность (при температуре элемента 45 ° C) обычно вырабатывается при 75–80% напряжения холостого хода (в данном случае 0,43 В) и 90% тока короткого замыкания. Этот выход может составлять до 70% от VOC х яSC товар. Ток короткого замыкания (яSC) от ячейки почти пропорционально освещенности, а напряжение холостого хода (VOC) может упасть только на 10% при падении освещенности на 80%. Ячейки более низкого качества имеют более быстрое падение напряжения с увеличением тока и могут производить только 1/2VOC на 1/2яSC. Таким образом, полезная выходная мощность может упасть с 70% от номинальной. VOC х яSC продукта до 50% или даже всего 25%. Продавцы, которые оценивают мощность своих солнечных элементов только как VOC х яSCбез указания графиков нагрузки могут серьезно исказить их фактические характеристики.

Максимальная мощность фотоэлектрический меняется в зависимости от падающего освещения. Например, накопление пыли на фотоэлектрических панелях снижает максимальную мощность.[13] Для систем, достаточно больших, чтобы оправдать дополнительные расходы, трекер максимальной мощности отслеживает мгновенную мощность, непрерывно измеряя напряжение и текущий (и, следовательно, передача мощности), и использует эту информацию для динамической регулировки нагрузки таким образом, чтобы максимальная мощность составляла всегда переносится независимо от вариации освещения.

Коэффициент заполнения

Еще один определяющий термин в общем поведении солнечного элемента - это коэффициент заполнения (FF). Этот фактор является мерой качества солнечного элемента. Это доступный мощность на точка максимальной мощности (пм) делится на холостое напряжение (VOC) и ток короткого замыкания (яSC):

Коэффициент заполнения может быть представлен графически с помощью развертки IV, где это соотношение различных прямоугольных областей.[14]

Фактор заполнения напрямую зависит от значений ряда ячейки, шунтирующие сопротивления и диодные потери. Увеличение сопротивления шунта (Rш) и уменьшая последовательное сопротивление (Рs) приводят к более высокому коэффициенту заполнения, что приводит к большей эффективности и приближению выходной мощности элемента к теоретическому максимуму.[15]

Типичный коэффициент заполнения составляет от 50% до 82%. Коэффициент заполнения для обычного кремниевого фотоэлемента составляет 80%.

Сравнение

Основная статья: Фотогальваника

Эффективность преобразования энергии измеряется путем деления выходной электрической мощности на мощность падающего света. Факторы, влияющие на выход, включают спектральное распределение, пространственное распределение мощности, температуру и резистивную нагрузку. IEC Стандарт 61215 используется для сравнения характеристик ячеек и разработан для стандартных (наземных, умеренных) температуры и условий (STC): сияние от 1 кВт / м2, спектральное распределение, близкое к солнечному излучению через AM (масса воздуха ) 1,5 и температура ячейки 25 ° C. Резистивная нагрузка изменяется до тех пор, пока не будет достигнута пиковая или максимальная мощность (MPP). Мощность в этот момент записывается как Ватт-пик (Wp). Тот же стандарт используется для измерения мощности и эффективности фотоэлектрических модулей.

Воздушная масса влияет на производительность. В космосе, где нет атмосферы, спектр солнца относительно нефильтрован. Однако на Земле воздух фильтрует падающий свет, изменяя солнечный спектр. Эффект фильтрации варьируется от Масса воздуха 0 (AM0) в космосе, примерно до 1,5 массы воздуха на Земле. Умножение спектральных различий на квантовую эффективность рассматриваемого солнечного элемента дает эффективность. Эффективность наземного использования обычно выше, чем эффективность использования космоса. Например, кремниевый солнечный элемент в космосе может иметь эффективность 14% при AM0, но 16% на Земле при AM 1.5. Однако обратите внимание, что количество падающих фотонов в космосе значительно больше, поэтому солнечный элемент может производить значительно больше энергии в космосе, несмотря на более низкую эффективность, о чем свидетельствует уменьшенный процент от общей захваченной падающей энергии.

Эффективность солнечных элементов варьируется от 6% для солнечных элементов на основе аморфного кремния до 44,0% для производственных элементов с несколькими переходами и 44,4% для нескольких кристаллов, собранных в гибридный корпус.[16][17] Эффективность преобразования энергии солнечных батарей для коммерчески доступных мультикристаллический Si солнечные элементы составляют около 14–19%.[18] Ячейки с наивысшим КПД не всегда были самыми экономичными - например, многопереходный элемент с КПД 30% на основе экзотических материалов, таких как арсенид галлия или селенид индия, произведенный в малых объемах, вполне может стоить в сто раз дороже аморфного кремния с КПД 8%. ячейка в массовом производстве, обеспечивая при этом всего в четыре раза больше продукции.

Однако есть способ «поднять» солнечную энергию. При увеличении интенсивности света обычно увеличиваются фотогенерированные носители, повышая эффективность до 15%. Эти так называемые "системы концентраторов "только начали становиться конкурентоспособными по стоимости в результате разработки высокоэффективных ячеек GaAs. Увеличение интенсивности обычно достигается за счет использования концентрирующей оптики. Типичная система концентратора может использовать силу света, в 6–400 раз превышающую солнечную, и повысить эффективность одного солнечного элемента GaAs с 31% при AM 1,5 до 35%.

Распространенный метод, используемый для выражения экономических затрат, - это расчет цены за поставленную киловатт-час (кВтч). Эффективность солнечного элемента в сочетании с доступным излучением имеет большое влияние на стоимость, но, вообще говоря, важна общая эффективность системы. Коммерчески доступные солнечные элементы (по состоянию на 2006 г.) достигли системного КПД от 5 до 19%.

Устройства из нелегированного кристаллического кремния приближаются к теоретической предельной эффективности 29,43%.[19] В 2017 году эффективность 26,63% была достигнута в ячейке с гетеропереходом аморфный кремний / кристаллический кремний, в которой на задней стороне ячейки размещаются как положительные, так и отрицательные контакты.[20][21]

Окупаемость энергии

Смотрите также: Срок окупаемости энергии в зависимости от технологии и местоположения

Время окупаемости энергии определяется как время восстановления, необходимое для выработки энергии, затраченной на изготовление современного фотоэлектрического модуля. В 2008 году он составлял от 1 года до 4 лет.[22][23] в зависимости от типа и расположения модуля. При типичном сроке службы от 20 до 30 лет это означает, что современные солнечные элементы будут чистыми производителями энергии, то есть они будут генерировать больше энергии за свой срок службы, чем энергия, затрачиваемая на их производство.[22][24][25] В общем, тонкая пленка технологии - несмотря на сравнительно низкую эффективность преобразования - обеспечивают значительно более короткое время окупаемости энергии по сравнению с традиционными системами (часто менее 1 года).[26]

Исследование, опубликованное в 2013 году, в существующей литературе показало, что срок окупаемости энергии составляет от 0,75 до 3,5 лет, при этом тонкопленочные элементы находятся на нижнем уровне, а многосекционные элементы имеют срок окупаемости 1,5–2,6 года.[27] В обзоре 2015 г. оценивались сроки окупаемости энергии и EROI солнечной фотовольтаики. В этом метаисследовании используется инсоляция 1700 кВтч / м2/ год и срок службы системы 30 лет, были найдены средние согласованные EROI от 8,7 до 34,2. Средний срок окупаемости гармонизированной энергии варьировался от 1,0 до 4,1 года.[28] Кристаллический кремний Срок окупаемости устройств составляет в среднем 2 года.[22][29]

Как и любая другая технология, производство солнечных элементов зависит от существования сложной глобальной системы промышленного производства. Это включает производственные системы, обычно учитываемые при оценке производственных затрат; условные горнодобывающие, нефтеперерабатывающие и глобальные транспортные системы; и другие энергоемкие системы поддержки, включая системы финансов, информации и безопасности. Сложность измерения таких накладных расходов на электроэнергию вносит некоторую неопределенность в оценку сроков окупаемости.[30]

Технические методы повышения эффективности

Выбор оптимального прозрачного проводника

Освещенная сторона некоторых типов солнечных элементов, тонких пленок, имеет прозрачную проводящую пленку, позволяющую свету проникать в активный материал и собирать генерируемые носители заряда. Обычно для этой цели используются пленки с высоким коэффициентом пропускания и высокой электропроводностью, такие как оксид индия и олова, проводящие полимеры или проводящие сети из нанопроволок. Существует компромисс между высоким коэффициентом пропускания и электропроводностью, поэтому для обеспечения высокой эффективности следует выбирать оптимальную плотность проводящих нанопроволок или проводящую сетевую структуру.[3]

Содействие рассеянию света в видимой области спектра

Укладка светопринимающей поверхности ячейки металлическими штырями наноразмеров может существенно повысить эффективность ячейки. Свет отражается от этих стержней под косым углом к ​​ячейке, увеличивая длину пути света через ячейку. Это увеличивает количество фотонов, поглощаемых ячейкой, и количество генерируемого тока.[31]

Основные материалы, используемые для изготовления наношипов: Серебряный, золото, и алюминий. Золото и серебро не очень эффективны, поскольку они поглощают большую часть света в видимом спектре, который содержит большую часть энергии, присутствующей в солнечном свете, уменьшая количество света, достигающего клетки.[31] Алюминий поглощает только ультрафиолетовое излучение и отражает как видимый, так и инфракрасный свет, поэтому потери энергии сводятся к минимуму. Алюминий может повысить эффективность ячеек до 22% (в лабораторных условиях).[32]

Радиационное охлаждение

Повышение температуры солнечного элемента примерно на 1 ° C вызывает снижение эффективности примерно на 0,45%. Чтобы этого не произошло, прозрачный кремнезем кристаллический слой можно наносить на солнечные панели. Слой кремнезема действует как термальное черное тело который излучает тепло как инфракрасное излучение в космос, охлаждая ячейку до 13 ° C.[33]

Антибликовые покрытия и текстуры

Антиотражающие покрытия могут привести к более разрушительной интерференции падающих световых волн от солнца.[34] Таким образом, весь солнечный свет будет передаваться на фотоэлектрические элементы. Текстуризация, при которой поверхность солнечного элемента изменяется таким образом, что отраженный свет снова падает на поверхность, является еще одним методом, используемым для уменьшения отражения. Эти поверхности могут быть созданы травлением или литографией. Добавление плоской задней поверхности в дополнение к текстурированию передней поверхности помогает улавливать свет внутри ячейки, тем самым обеспечивая более длинный оптический путь.

Пассивирование задней поверхности

Смотрите также: Пассивирование поверхности

Пассивирование поверхности имеет решающее значение для эффективности солнечных элементов.[35] Много улучшений было сделано на передней стороне серийно производимых солнечных элементов, но алюминиевая задняя поверхность препятствует повышению эффективности.[36] Эффективность многих солнечных элементов повысилась за счет создания так называемых пассивированных эмиттерных и тыловых элементов (PERC). Химическое осаждение пакета диэлектрических пассивирующих слоев задней поверхности, который также состоит из тонких кремнезем или оксид алюминия фильм увенчан нитрид кремния пленка помогает повысить эффективность кремний солнечные батареи. Это помогло повысить эффективность ячеек для коммерческих Cz-Si вафельный материал с чуть более 17% до более 21% к середине 2010-х годов,[37] и КПД ячейки для квазимоно-Si до рекордных 19,9%.

Концепции пассивирования задней поверхности кремниевых солнечных элементов также были реализованы для солнечных элементов CIGS.[38] Пассивирование задней поверхности показывает потенциал для повышения эффективности. Al2О3 и SiO2 были использованы в качестве пассивирующих материалов. Точечные контакты наноразмеров на Al2О3 слой[39] и линейные контакты на слое SiO2[40] обеспечить электрическое подключение поглотителя CIGS к заднему электроду Молибден. Точечные контакты на Ал.2О3 слой создается электронно-лучевой литографией, а линейные контакты на SiO2 слой создаются с использованием фотолитография. Кроме того, реализация слоев пассивирования не меняет морфологию слоев CIGS.

Tot heat flux z.png

Тонкопленочные материалы

Тонкая пленка Материалы показывают многообещающие перспективы для солнечных батарей с точки зрения низкой стоимости и возможности адаптации к существующим конструкциям и каркасам в технологии.[41] Поскольку материалы очень тонкие, им не хватает оптического поглощения, как у солнечных элементов из массивных материалов. Попытки исправить это уже предпринимались, более важным является рекомбинация поверхности тонкой пленки. Поскольку это основной процесс рекомбинации наноразмерных тонкопленочных солнечных элементов, он имеет решающее значение для их эффективности. Добавление пассивирующего тонкого слоя диоксида кремния может уменьшить рекомбинацию.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Билли Робертс (20 октября 2008 г.). «Фотоэлектрические солнечные ресурсы США». Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Получено 17 апреля 2017.
  2. ^ Дэвид Дж. С. Маккей. «Устойчивая энергетика - без горячего воздуха». inference.org.uk. Получено 20 ноября 2017. Солнечная фотоэлектрическая энергия: данные с массива площадью 25 м2 в Кембриджшире в 2006 г.
  3. ^ а б c Кумар, Анкуш (3 января 2017 г.). «Прогнозирование эффективности солнечных элементов на основе прозрачных проводящих электродов». Журнал прикладной физики. 121 (1): 014502. Bibcode:2017JAP ... 121a4502K. Дои:10.1063/1.4973117. ISSN  0021-8979.
  4. ^ «Основы эффективности преобразования фотоэлектрических элементов». Министерство энергетики США. Получено 6 сентября 2014.
  5. ^ Geisz, J. F .; Steiner, M. A .; Jain, N .; Schulte, K. L .; Франция, Р. М .; McMahon, W. E .; Perl, E. E .; Фридман, Д. Дж. (Март 2018 г.). "Строительство солнечной батареи с перевернутым метаморфическим концентратором с шестью переходами". Журнал IEEE по фотогальванике. 8 (2): 626–632. Дои:10.1109 / JPHOTOV.2017.2778567. ISSN  2156-3403. OSTI  1417798.
  6. ^ «Новая солнечная технология может стать следующим большим стимулом для возобновляемой энергии».
  7. ^ Шокли Уильям; Queisser Hans J (1961). «Подробный предел баланса эффективности солнечных элементов p-n-перехода». Журнал прикладной физики. 32 (3): 510–519. Bibcode:1961JAP .... 32..510S. Дои:10.1063/1.1736034. Архивировано из оригинал 23 февраля 2013 г.
  8. ^ Де Вос, А. (1980). «Детальный баланс предела эффективности тандемных солнечных элементов». Журнал физики D: Прикладная физика. 13 (5): 839–846. Bibcode:1980JPhD ... 13..839D. Дои:10.1088/0022-3727/13/5/018.
  9. ^ А. Де Вос и Х. Пауэлс (1981). «О термодинамическом пределе преобразования фотоэлектрической энергии». Appl. Phys. 25 (2): 119–125. Bibcode:1981ApPhy..25..119D. Дои:10.1007 / BF00901283.
  10. ^ Рюле, Свен (8 февраля 2016 г.). "Табличные значения предела Шокли-Кайссера для однопереходных солнечных элементов". Солнечная энергия. 130: 139–147. Bibcode:2016СоЭн..130..139р. Дои:10.1016 / j.solener.2016.02.015.
  11. ^ Ченг-Сяо Ву и Ричард Уильямс (1983). «Предельная эффективность для квантовых устройств с множественной запрещенной зоной». J. Appl. Phys. 54 (11): 6721. Bibcode:1983JAP .... 54,6721 Вт. Дои:10.1063/1.331859.
  12. ^ Верлинден, Пьер; Эврард, Оливье; Мази, Эммануэль; Crahay, Андре (март 1992). «Текстурирование поверхности солнечных элементов: новый метод с использованием V-образных канавок с контролируемыми углами боковых стенок». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы. 26 (1–2): 71–78. Дои:10.1016 / 0927-0248 (92) 90126-А.
  13. ^ А. Молки (2010). «Пыль влияет на эффективность солнечных элементов». Физическое образование. 45 (5): 456–458. Bibcode:2010PhyEd..45..456M. Дои:10.1088 / 0031-9120 / 45/5 / F03.
  14. ^ «Часть II - Теория определения I-V фотоэлектрических элементов и анализ кода LabVIEW». Часть II - Теория определения I-V фотоэлектрических элементов и код анализа LabVIEW - National Instruments, 10 мая 2012 г., ni.com/white-paper/7230/en/.
  15. ^ Дженни Нельсон (2003). Физика солнечных батарей. Imperial College Press. ISBN  978-1-86094-340-9.
  16. ^ «Solar Junction побил свой собственный рекорд эффективности преобразования CPV». 18 декабря 2013 г.. Получено 18 декабря 2013.
  17. ^ «Мировой рекорд эффективности солнечных батарей установлен Sharp - 44,4%». 28 июля 2013 г.. Получено 28 июля 2013.
  18. ^ «Кремниевые солнечные элементы с нанесенной на экран металлизацией лицевой стороны, КПД превышает 19%».
  19. ^ А. Рихтер; М. Хермле; С.В. Глунц (октябрь 2013 г.). «Переоценка предельной эффективности солнечных элементов из кристаллического кремния». Журнал IEEE по фотогальванике. 3 (4): 1184–1191. Дои:10.1109 / JPHOTOV.2013.2270351.
  20. ^ К. Йошикава; Х. Кавасаки и В. Йошида (2017). «Кремниевый солнечный элемент на гетеропереходе с встречно-штыревыми тыльными контактами для эффективности фотопреобразования более 26%». Энергия природы. 2 (5): 17032. Bibcode:2017 НатЭн ... 217032Y. Дои:10.1038 / nenergy.2017.32.
  21. ^ «Установлен новый мировой рекорд по эффективности преобразования в кристаллическом кремниевом солнечном элементе». 25 августа 2017 г.. Получено 15 марта 2018.
  22. ^ а б c «Какова окупаемость фотоэлектрических систем?» (PDF). Декабрь 2004 г.. Получено 20 декабря 2008.
  23. ^ М. Ито; К. Като; К. Комото; и другие. (2008). «Сравнительное исследование стоимости и анализа жизненного цикла для очень крупномасштабных фотоэлектрических систем (VLS-PV) мощностью 100 МВт в пустынях с использованием модулей m-Si, a-Si, CdTe и CIS». Прогресс в фотоэлектрической технике: исследования и приложения. 16: 17–30. Дои:10.1002 / пункт. 770.
  24. ^ «Анализ чистой энергии для устойчивого производства энергии из солнечных элементов на основе кремния» (PDF). Получено 13 сентября 2011.
  25. ^ Коркиш, Ричард (1997). «Могут ли солнечные элементы когда-либо вернуть энергию, вложенную в их производство?». Солнечный прогресс. 18 (2): 16–17.
  26. ^ К. Л. Чопра; П. Д. Полсон и В. Датта (2004). "Тонкопленочные солнечные элементы: Обзор прогресса в фотоэлектрической технике". Исследования и приложения. 12 (23): 69–92. Дои:10.1002 / пункт 541.
  27. ^ Пэн, Цзиньцин; Лу, Линь; Ян, Хунсин (2013). "Обзор оценки жизненного цикла окупаемости энергии и выбросов парниковых газов солнечных фотоэлектрических систем". Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 19: 255–274. Дои:10.1016 / j.rser.2012.11.035.
  28. ^ Bhandari, Khagendra P .; Дженнифер, М. Коллиер; Эллингсон, Рэнди Дж .; Апул, Дефне С. (2015). "Время окупаемости энергии (EPBT) и возврат энергии на вложенную энергию (EROI) солнечных фотоэлектрических систем: систематический обзор и метаанализ". Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 47: 133–141. Дои:10.1016 / j.rser.2015.02.057.
  29. ^ «Самый высокий КПД кремниевых солнечных элементов из когда-либо достигнутых». ScienceDaily. 24 октября 2008 г.. Получено 9 декабря 2009.
  30. ^ Тренер, ИП (2007) «Возобновляемая энергия не может поддерживать общество потребителей»
  31. ^ а б Мукунт, Васудеван (24 октября 2013 г.). «Повышение эффективности солнечных батарей». Индуистский. Получено 6 августа 2016.
  32. ^ Хилтон, Николас; Ли, X. F; Giannini, K. H .; Ли, Н. Дж; Ekins-Daukes, N.J .; Loo, J .; Vercruysse, D .; Van Dorpe, P .; Sodabanlu, H .; Sugiyama, M .; Майер, С. А. (7 октября 2013 г.). «Снижение потерь в плазмонных солнечных элементах: наночастицы алюминия для увеличения широкополосного фототока в фотодиодах на основе GaAs». Научные отчеты. 3: 2874. Bibcode:2013НатСР ... 3Э2874Н. Дои:10.1038 / srep02874. ЧВК  3791440. PMID  24096686.
  33. ^ Чжу, Линьсяо; Raman, Aaswath P .; Фань, Шанхой (6 октября 2015 г.). «Радиационное охлаждение поглотителей солнечной энергии с использованием видимого прозрачного фотонно-кристаллического теплового черного тела». Труды Национальной академии наук. 112 (40): 12282–12287. Bibcode:2015PNAS..11212282Z. Дои:10.1073 / pnas.1509453112. ISSN  0027-8424. ЧВК  4603484. PMID  26392542.
  34. ^ Боже, Джастин. «Как сделать солнечные панели более эффективными в 2018 году | EnergySage». Лента новостей EnergySage Solar, EnergySage, 19 сентября 2017 г., news.energysage.com/how-to-make-solar-panels-more-efficient/.
  35. ^ Черный, Лахлан Э. (2016). Новые взгляды на пассивацию поверхности: понимание границы раздела Si-Al2O3 (PDF). Springer. ISBN  9783319325217.
  36. ^ «Технология пассивирования задней поверхности солнечных элементов из кристаллического кремния: универсальный процесс для массового производства». IEEE, IEEE, 2012, www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/F1E0036E-C63D-5F6F-EA52FF38B5D1786D_270075/oe-21-S6-A1065.pdf?da=1&id=270075&seq=0&mobile=no.
  37. ^ Черный, Лахлан Э. (2016). Новые взгляды на пассивацию поверхности: понимание границы раздела Si-Al2O3 (PDF). Springer. С. 1–2. ISBN  9783319325217.
  38. ^ Верманг, Барт; Ватьен, Йорн Тимо; Фьеллстрем, Виктор; Роствалл, Фредрик; Едофф, Марика; Котипалли, Ратан; Генри, Фредерик; Фландр, Дени (2014). «Использование технологии кремниевых солнечных элементов для повышения эффективности ультратонких солнечных элементов из Cu (In, Ga) Se2». Прогресс в фотоэлектрической технике: исследования и приложения. 22 (10): 1023–1029. Дои:10.1002 / пункт.2527. ЧВК  4540152. PMID  26300619.
  39. ^ Bose, S .; Cunha, J.M.V .; Borme, J .; Chen, W.C .; Nilsson, N.S .; Teixeira, J.P .; Gaspar, J .; Leitão, J.P .; Едофф, М .; Fernandes, P.A .; Саломе, P.M.P. (2019). «Морфологическое и электронное исследование ультратонких пассивированных сзади солнечных элементов Cu (In, Ga) Se2». Тонкие твердые пленки. 671: 77–84. Bibcode:2019TSF ... 671 ... 77B. Дои:10.1016 / j.tsf.2018.12.028.
  40. ^ Bose, Sourav; Cunha, José M. V .; Суреш, Сунил; Де Вильд, Джессика; Lopes, Tomás S .; Barbosa, João R. S .; Сильва, Рикардо; Борме, Жером; Fernandes, Paulo A .; Верманг, Барт; Саломе, Педро М. П. (2018). "Оптическая литография структур слоев SiO2 для пассивации границ раздела тонкопленочных солнечных элементов". RRL Solar. 2 (12): 1800212. Дои:10.1002 / solr.201800212.
  41. ^ Да, Юнь и Иминь Сюань. «Роль поверхностной рекомбинации в влиянии на эффективность наноструктурированных тонкопленочных солнечных элементов». Osapublishing, 2013 г., www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/F1E0036E-C63D-5F6F-EA52FF38B5D1786D_270075/oe-21-S6-A1065

внешние ссылки