Россия
Россия
Россия
Цель: Представить результаты исследований, посвященных анализу влияния температуры и освещенности на эффективность солнечных фотоэлементов, изготовленных из различных видов материалов. Провести сравнение характеристик кремниевых и тонкопленочных фотоэлектрических материалов. Выявить наиболее устойчивые к внешним воздействиям материалы изготовления фотоэлектрических элементов для решения вопроса о целесообразности их применения в различных климатических условиях. Методика: Для определения энергоэффективности солнечных фотоэлементов, изготовленных из различных кремниевых и тонкопленочных материалов, опробована методика расчета вольтамперных характеристик (ВАХ) и степень влияния на них температуры поверхности солнечного элемента (СЭ) и величины ее освещенности, а также величин последовательного (Rs) и параллельного (Rsh) сопротивлений, связанных с потерями и утечками токов. Методы: Использованы методы сравнения и анализа полученных результатов, а также их графической визуализации, которые легли в основу формирования выводов и рекомендаций, а также обоснования выбора материалов изготовления солнечных фотоэлементов на основе показателя «энергоэффективность». Практическая значимость: Результаты представленных исследований позволяют обоснованно осуществлять выбор материалов фотоэлектрических элементов при использовании нетрадиционной солнечной энергии взамен традиционной при электрообеспечении обособленных объектов, в том числе и предприятий железнодорожной отрасли, что позволяет реализовать принцип энергоресурсосбережения на любом объекте внедрения полученных результатов.
Энергоэффективность, солнечные элементы, фотоэлектрические материалы, температурная стабильность, освещенность, коэффициент полезного действия
1. Горбунова М. М. К вопросу перспектив применения возобновляемых источников энергии и технологий альтернативной энергетики / М. М. Горбунова, В. А. Финоченко // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2022. — № 4(61). — С. 35–40.
2. Ильичева Ю. А. Возобновляемые источники энергии в мире и в России: учебное пособие / Ю. А. Ильичева, С. З. Жизнин, М. В. Дакалов. — М.: МГИМО- Университет, 2019. — 209 с.
3. Гременок В. Ф. Солнечные элементы на основе полупроводниковых материалов / В. Ф. Гременок, М. С. Тиванов, В. Б. Залесский. — Минск: Изд. Центр БГУ, 2007. — 222 с.
4. Алферов Ж. И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж. И. Алферов, В. М. Андреев, В. Д. Румянцев // Физика и техника полупроводников. — 2004. — Т. 38. — № 8. — С. 937–948.
5. Torchynska T. V. III-V material solar cells for space application / T. V. Torchynska, G. P. Polupan // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2002. — Vol. 5. — Iss. 1. — Pp. 63–70.
6. Воронков Э. Н. Токовая неустойчивость в солнечных элементах на основе a-Si:H, возникающая после их засветки / Э. Н. Воронков // Физика и техника полупроводников. — 2001. — Т. 25. — № 6. — С. 703–706.
7. Косяченко Л. А. Проблемы эффективности фото-электрического преобразования в тонкопленочных солнечных элементах CdS/CdTe / Л. А. Косяченко // Физика и техника полупроводников. — 2006. — Т. 40. — № 6. — С. 730–746.
8. Юрченко А. В. Статистическая модель кремниевых солнечных батарей, работающих под воздействием природных и аппаратных факторов / А. В. Юрченко, А. В. Волгин, А. В. Козлов // Известия Томского политехнического университета. — 2009. — Т. 314. — № 4. — С. 142–148.
9. ГОСТ Р 56983—2016 (МЭК 62108:2007). Устройства фотоэлектрические с концентраторами. Методы испытний. — М.: Стандартинформ, 2016. — 45 с.
10. ГОСТ Р МЭК 60904-3—2013. Приборы фотоэлектрические. Часть 3: Принципы измерения характеристик фотоэлектрических приборов с учетом стандартной спектральной плотности энергетической освещенности наземного солнечного излучения. — М.: Стандартинформ, 2014. — 89 с.
