Investigating in alternative electricity supply for preventing emergencies under conditions of limited capacity

Abstract

Для задоволення потреби у альтернативній системі електрозабезпечення під час ліквідації та попередження надзвичайної ситуації в умовах пошкодження системи електропостачання досліджено плівкові сонячні елементи. З урахуванням високої деградаційної стійкості телуриду кадмію для дослідження було обрано двосторонньо чутливі сонячні елементи на основі CdS/CdTe з надтонким базовим шаром придатні для формування тандемних структур. Створення тандемних структур дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії за рахунок розміщення на фронтальній поверхні іншого фотоперетворювача. Проведено вимірювання світлових вольт-амперних характеристик сонячних елементів ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO з товщиною базового шару 1 мкм, при одночасному освітленні з тильної та фронтальної сторін. Експериментально показано, що двостороннє освітлення дозволяє підвищити електричну потужність, що виробляється приладовою структурою, на 30 %. Дослідження спектральних залежностей коефіцієнту пропускання показали, що приладові структури ITO/ CdS/CdTe/Cu/ITO з товщиною базового шару 1 мкм в спектральному діапазоні (0,82–1,10) мкм мають середній коефіцієнт пропускання 0,58. Дослідження світлових вольт-амперних характеристик сонячних елементів Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ZnO:Al/Ni:Al/Ni показали, що розміщення на його фронтальній поверхні сонячного елементу ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO призводить до зниження коефіцієнту корисної дії з 11,2 % до 6,0 %. Таке зниження, в першу чергу, обумовлене зменшенням густини струму короткого замикання з 25,9 мА/см2 до 13,8 мА/см2. Однак, оскільки коефіцієнт корисної дії сонячного елементу ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO становить 7,8 %, то апробовані тандемні фотоелектричні перетворювачі ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO – Mo/CuInSe2/CdS/.ZnO/ZnO:Al/N продемонстрували ефективність 13,8 %