Эффективность концентраторных фотоэлектрических модулей на основе короткофокусных линз Френеля и A3B5 солнечных элементов
Russian Science Foundation , 22-19-00158
Емельянов В.М.
1, Левина С.А.
1, Нахимович М.В.
1, Солуянов А.А.
1, Шварц М.З.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: vm.emelyanov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 14 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 1 июля 2024 г.
Принята к печати: 2 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 20 сентября 2024 г.
Исследован КПД концентраторных фотоэлектрических модулей, построенных на основе высокоэффективных каскадных GaInP/GaAs/Ge солнечных элементов и линз Френеля размером 60x60 mm типа ("силикон на стекле") с сокращенным фокусным расстоянием. Проведено моделирование пространственных распределений фототоков для субэлементов каскадного солнечного элемента, на основании которого рассчитаны вольт-амперные характеристики и зависимости КПД от фокусного расстояния линз Френеля в диапазоне 85-125 mm и допустимого угла разориентации фотоэлектрического модуля от направления на Солнце. Установлено, что сокращение фокусного расстояния от величины 125 mm, которая является оптимальной с точки зрения эффективности для линзы выбранного размера, до 105 mm приводит к снижению КПД не более чем на 0.3 abs.% при углах разориентации до 2o. Следствием дальнейшего уменьшения фокусного расстояния линзы до 85 mm является падение КПД модуля на 0.6-1.2 abs.%. Ключевые слова: линза Френеля, многопереходный солнечный элемент, концентраторный фотоэлектрический модуль, КПД, угол разориентации.
- M.A. Green, E.D. Dunlop, M. Yoshita, N. Kopidakis, K. Bothe, G. Siefer, X. Hao. Prog. in PV: Res. and Appl., 32 (1), 3 (2024). DOI: 10.1002/pip.3750
- С. Algora, I. Rey-Stolle (eds.). Handbook on Concentrator Photovoltaic Technology (John Wiley \& Sons, NY., 2016), DOI: 10.1002/9781118755655
- M. Wiesenfarth, I. Anton, A.W. Bett. Appl. Phys. Rev., 5 (4), 041601 (2018). DOI: 10.1063/1.5046752
- M. Wiesenfarth, M. Steiner, T. Dorsam, G. Siefer, F. Dimroth, P. Nitz, A.W. Bett. AIP Conf. Proc., 2149, 030007 (2019). DOI: 10.1063/1.5124184
- M. Steiner, A. Bosch, A. Dilger, F. Dimroth, T. Dorsam, M. Muller, T. Hornung, G. Siefer, M. Wiesenfarth, A.W. Bett. Prog. in PV: Res. Appl., 23 (10), 1323 (2015). DOI: 10.1002/pip.2568
- S. van Riesen, M. Neubauer, A. Boos, M.M. Rico, C. Gourdel, S. Wanka, R. Krause, P. Guernard, A. Gombert. AIP Conf. Proc., 1679, 100006 (2015). DOI: 10.1063/1.4931553
- Е.А. Ионова, Н.Ю. Давидюк, Н.А. Садчиков, А.В. Андреева. ЖТФ, 91 (9), 1419 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.09.51223.89-21 [E.A. Ionova, N.Yu. Davidyuk, N.A. Sadchikov, A.V. Andreeva. Tech. Phys., 66 (9), 1208 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221090073]
- А.В. Чекалин, А.В. Андреева, Н.Ю. Давидюк, Н.С. Потапович, Н.А. Садчиков, В.М. Андреев, Д.А. Малевский. ЖТФ, 91 (6), 915 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.06.50859.314-20 [A.V. Chekalin, A.V. Andreeva, N.Yu. Davidyuk, N.S. Potapovich, N.A. Sadchikov, V.M. Andreev, D.A. Malevskii. Tech. Phys., 66 (6), 857 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221060050]
- M.Z. Shvarts, V.M. Emelyanov, M.V. Nakhimovich, A.A. Soluyanov, V.M. Andreev. AIP Conf. Proceed., 2149, 070011 (2019). DOI: 10.1063/1.5124210
- М.З. Шварц, В.М. Емельянов, С.А. Левина, М.В. Нахимович, А.А. Солуянов. Письма в ЖТФ, 50 (7), 8 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.07.57461.19823
- M.Z. Shvarts, V.M. Andreev, V.S. Gorohov, V.A. Grilikhes, A.E. Petrenko, A.A. Soluyanov, N.H. Timoshina, E.V. Vlasova, E.M. Zaharevich. Proc. 33rd IEEE PVSC (2008), paper 403. DOI: 10.1109/PVSC.2008.4922751
- M.Z. Shvarts, A.A. Soluyanov. Adv. Sci. Technol., 74, 188 (2010). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AST.74.188
- V.M. Emelyanov, N.A. Kalyuznyy, M.A. Mintairov, S.A. Mintairov, M.Z. Shvarts, V.M. Lantratov. Proc. 25th EU PVSEC, 406 (2012). DOI: 10.4229/25thEUPVSEC2010-1DV.2.33
- В.М. Емельянов, С.А. Минтаиров, С.В. Сорокина, В.П. Хвостиков, М.З. Шварц. ФТП, 50 (1), 125 (2016). [V.M. Emelyanov, S.A. Mintairov, S.V. Sorokina, V.P. Khvostikov, M.Z. Shvarts. Semiconductors, 50 (1), 125 (2016). DOI: 10.1134/S1063782616010085]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.