Page 80 - 6862

- параболічні концентратори можливо використовувати в побутовому
секторі;
- для експлуатації СЕС необхідно відводити значно більші території, ніж
для електростанцій на викопному паливі.
Фотоелементи
У фотоелементах енергія сонячного випромінювання безпосередньо
перетворюється на електричну енергію, що зумовлює їх просту конструкцію.
Послідовно або паралельно з’єднані фотоелементи утворюють фотобатареї, які
виготовляють у вигляді пласких модулів. Фотобатареї, які працюють на спільне
навантаження, утворюють електростанції. В порівняні з СЕС на основі
термодинамічного циклу, вони потребують менших витрат на спорудження і
експлуатацію, що дозволяє здешевити вартість енергії, отриманої з СЕС.
Модульна конструкція спрощує налаштування СЕС і дозволяє використовувати
їх у побутовому секторі.
Фотоелементи виготовляють на основі напівпровідникових структур з
різною провідністю або зміною хімічного складу напівпровідників. Переважну
частину фотоелементів виготовляють з кремнію. ККД фотоелементів залежить
від однорідності структури напівпровідника і його фотопровідності. Тому для
фотоелементів використовують кремній з малою кількістю дефектів.
Приблизно 80% всіх модулів виготовляють на основі полі- або
монокристалічного кремнію. Фотоелементи на основі монокристалічного
кремнію мають ККД до 17 % (середній показник 14 %), полікристалічного – в
середньому 12 %. Строк служби кристалічних елементів складає 30-50 років.
Фотоелементи на основі аморфного кремнію мають низький ККД (близько 8 %)
і стабільність, тому їх в основному застосовують у малопотужних елементах
електроживлення. Вартість фотоелементів залежить від вартості використаного
в ній кремнію. Оскільки для отримання необхідного ККД використовують
кремній з найменшою кількістю домішок, його вартість є достатньо високою,
що здорожчує вартість фотобатареї у цілому. В тонкоплівкових фотоелементах
для зменшення обсягу кремнію його напилюють тонким шаром на підложку
(металічні стрічки, скло, полімерні плівки). В результаті зменшення обсягу
кремнію і простоті технології виробництва, тонкоплівкові фотоелементи мають
меншу вартість. ККД тонкоплівкових фотоелементів складає 8 %, недоліком
таких фотоелементів є деградація їх властивостей під дією сонячного
випромінювання. В органічних фотоелементах замість кремнію
використовують дешеві барвники або полімери. ККД полімерних
фотоелементів не перевищує 10 %.
Структуру кремнієвого фотоелемента показано на рис. 7.4.

77