Сборные модули пригодные дня транспортировки даже в труднодоступные н отдаленные районы.

Производство структур на основе монокристаллического кремния - процесс технологически СЛОЖНЫЙ II дорогостоящей!. Поэтому' внимание было обращено на такие материалы, как сплавы на основе аморфного кремния (a-Si:H), арсенид галлия н поликристаллпческне полупроводники.

Аморфный кремний выступил в качестве более дешевой альтернативы монокристаллическому. Первые солнечные элементы на его основе были созданы в 1975 году.

Оптическое поглощение аморфного кремния в 20 раз выше, чем кристаллического. Поэтому для существенного поглощения видимого света достаточно пленки а-Si:Н толщиной 0,5... 1,0 мкм вместо дорогостоящих кремниевых 300-мкм подложек. Кроме того, благодаря существующим технологиям получения тонких пленок аморфного кремния большой площади, не требуется операции резки, шлифовки н полировки, необходимых для солнечных элементов на основе монокристаллического кремния. По сравнению с полнокристаллическими кремниевыми элементам! изделия на основе а-Si:Н про­изводят при более низких температурах (300 °С): можно использовать дешевые стеклянные подложки, что сократит расход кремния в 20 раз.

Пока максимальный КПД экспериментальных элементов на осно­ве а-Si:Н - 12 %. Это несколько ниже КПД кристаллических кремние­вых солнечных элементов (15 %). Однако не исключено, что с разви­тием технологій КПД элементов на основе а-Si:Н достигнет теоретиче­ского потолка - 16 %.

Арсенид галлия - один из наиболее перспективных материалов для создания высокоэффективных солнечных батарей. Это объясняется следующими его особенностями:

- почти идеальная для однопереходных солнечных элементов щи­ріша запрещенной зоны 1,43 эВ;

- повышенная способность к поглощению солнечного излучения: требуется слой толщиной всего в несколько мікрон:

- высокая радиационная стойкость, что совместно с высокой эф­фективностью делает этот материал чрезвычайно привлекательным для использования в космических аппаратах;

- относительная нечувствительность к нагреву батарей на основе GaAs;

- Арсени́д га́ллия (GaAs) — химическое соединение галлия и мышьяка. Важный полупроводник, третий по масштабам использования в промышленности после кремния и германия. Используется для создания сверхвысокочастотных интегральных схем и транзисторов, светодиодов, лазерных диодов, диодов Ганна, туннельных диодов, фотоприёмников и детекторов ядерных излучений.;

- характеристики сплавов GaAs с алюминием, мышьяком, фосфо­ром индием дополняют характеристики GaAs, что расширяет воз­можности при проектировании солнечных элементов.

Главное достоинство арсенида галлия и сплавов на его основе – широкий диапазон возможностей для дизайна солнечных элементов.

фотоэлемент на основе GaAs может состоять из нескольких слоев раз – личного состава. это позволяет разработчику с большой точностью управлять генерацией носителей заряда, что в кремниевых солнечных элементах ограничено допустимым уровнем легирования. типичный солнечный элемент на основе GaAs состоит из очень тонкого слоя GaAs в качестве окна. основной недостаток арсенида галлия–высокая стоимость. для удешевления производства предлагается формировать солнечные элементы на более дешевых подложках; выращивать слои GaAs на удаляемых подложках или подложках многократного использования

Поликристаллические тонкие пленки также весьма перспективны для солнечной энергетики. Чрезвычайно высока способность к поглощению солнечного излучения у ди се лени да меди и индия (CuInSe2) -99 % света поглощается в первом микроне этого материала (ширина запрещенной зоны - 1,0 эВ). Наиболее распространенным материалом для изготовления окна солнечной батареи на основе CuInSe2 является CdS Иногда для улучшения прозрачности окна в сульфид кадмия добавляют цинк. Немного галлия в слое CuInSe2 увеличивает ширину запрещенной зоны, что приводит к росту напряжения холостого хода и, следовательно, повышению эффективности устройства. Один из основных способов получения CuInSe-электро-химическое осаждение из растворов CuSO4, In2(SO4)3 и SeO2 в деионизованной воде при соотношении компонентов Cu:In:Se как 1:5:3 и pH» 1,2...2,0.

 

Теллур ид кадмия (CdTe) - еще один перспективный материал для фотовольтаики. У него почти идеальная ширина запрещенной зоны (1,44 эВ) и очень высокая способность к поглощению излучения. Пленки CdTe достаточно дешевы в изготовлении. Кроме того, технологически несложно получать разнообразные сплавы CdTe с Еп, Нд и другими элементами для создания слоев с заданными свойствами.