Search

In high illumination conditions for photovoltaic converters, it is possible to stabilize the temperature of the photoactive region using a heatsink with high thermal conductivity, and by thinning the substrate that is a holder for semiconductor structure. However, the use of both methods together can lead to significant increase of the possible fragility of the converter. This work is devoted to the searching of balance between brittleness and overheating of GaAs/Ge solar cells installed on a copper heatsink with ceramic intermedia. Such composite heatsink, on the one hand, reduces mechanical stresses in the semiconductor, but, on the other hand, makes better the heat removal mode., В условиях высокой освещенности для фотоэлектрических преобразователей стабилизировать температуру фотоактивной области можно с помощью радиатора с высокой теплопроводностью и утончения подложки, являющейся держателем полупроводниковой структуры. Однако совместное использование обоих методов может привести к значительному увеличению хрупкости преобразователя. Настоящая работа посвящена поиску баланса между хрупкостью и перегревом солнечных элементов GaAs/Ge, установленных на медном радиаторе с керамической прокладкой. Такой композитный радиатор, с одной стороны, снижает механические напряжения в полупроводнике, а с другой стороны, улучшает режим отвода тепла. more...

This article is devoted to the study of the contact and recombination properties of the combination of a-Si:H(i)/µc-Si:H(n) layers. Numerical modeling of the band diagram as well as experimental study of the contact system with a silicon substrate has been carried out. The optimal values of the thicknesses of the contact layers are determined, which make it possible to obtain a low rate of carrier recombination and contact resistance., Данная статья посвящена исследованию контактных и рекомбинационных свойств комбинации слоев a-Si:H(i)/µc-Si:H(n) на подложках кристаллического кремния. Проведено численное моделирование зонной диаграммы, а также экспериментальное исследование транспортных свойств на кремниевой подложке. Определены оптимальные значения толщин контактных слоев, позволяющие получить низкую скорость рекомбинации носителей и контактное сопротивление. more...

Possibilities of increasing the efficiency by more than 20 % for silicon photoelectric converters made in China have been investigated. It has been established by the method of computer simulation that the life-times of nonequilibrium charge carriers, which are 520 μs, realized in such photoelectric converters, do not limit the possibility of increasing their efficiency by more than 20 %. It is shown that an increase in the photocurrent density to 43.1 mA/cm2 leads to an increase in efficiency to 20.1 %, and a decrease in the diode saturation current density to 3.1∙10-14 A/cm2 leads to an increase in efficiency to 20.4 %. Simultaneous change of these diode characteristics leads to an increase in efficiency to 23.1 %. The paper proposes physical and technological approaches to increase the photocurrent density and reduce the diode saturation current density in ready-made photovoltaic converters. The study of the influence of operating temperature on the efficiency of crystalline silicon photoelectric converters is carried out in the article. It is shown that with increasing operating temperature the relative decrease in the efficiency of single-crystal devices is –0.7 relative %/C, which is significantly higher than in the instrument structures of European production and due to non-traditional decrease in short-circuit current density. Mathematical modeling of the influence of light-emitting diode characteristics on the efficiency of crystalline silicon solar cells showed that the decrease in the efficiency of instrument structures with increasing operating temperature is due not only to an increase in diode saturation current density from 10-13 A to 3·10-13 A, which is 300 %, but also by reducing the shunt resistance from 2.5 kOhm to 1.5 kOhm. A study of the effect of operating temperature on the diode saturation current showed that the height of the potential barrier in the studied silicon photovoltaic converters is 0.87 eV, due to the insufficient level of doping of the base material. The limited height of the potential barrier leads to an unconventional decrease in the shunt resistance with increasing operating temperature., Исследованы возможности повышения коэффициента полезного действия кремниевых фотоэлектрических преобразователей китайского производства более чем на 20 %. Методом компьютерного моделирования установлено, что время жизни неравновесных носителей заряда, составляющее 520 мкс, реализуемое в таких фотоэлектрических преобразователях, не ограничивает возможности повышения их коэффициента полезного действия более чем на 20%. Показано, что увеличение плотности фототока до 43,1 мА/см2 приводит к увеличению коэффициента полезного действия до 20,1 %, а уменьшение плотности тока насыщения диода до 3,1∙10-14 А/см2 приводит к увеличению коэффициента полезного действия до 20,4 %. Одновременное изменение этих характеристик диодов приводит к увеличению коэффициента полезного действия до 23,1 %. В статье предложены физические и технологические подходы к увеличению плотности фототока и снижению плотности тока насыщения диодов в готовых фотоэлектрических преобразователях. В статье проведено исследование влияния рабочей температуры на коэффициент полезного действия фотоэлектрических преобразователей из кристаллического кремния. Показано, что при повышении рабочей температуры относительное снижение коэффициента полезного действия монокристаллических устройств составляет–0,7 отн. %/С, что значительно выше, чем в приборных конструкциях европейского производства, и за счет нетрадиционного снижения короткого замыкания. Математическое моделирование влияния характеристик светодиода на коэффициент полезного действия солнечных элементов из кристаллического кремния показало, что снижение коэффициента полезного действия приборных структур с повышением рабочей температуры связано не только с увеличением плотности тока насыщения диода с 10-13 А до 3·10-13 А, что составляет 300 %, но также за счет уменьшения сопротивления шунта с 2,5 кОм до 1,5 кОм. Исследование влияния рабочей температуры на ток насыщения диода показало, что высота потенциального барьера в исследованных кремниевых фотоэлектрических преобразователях составляет 0,87 эВ из-за недостаточного уровня легирования основного материала. Ограниченная высота потенциального барьера приводит к необычному уменьшению сопротивления шунта с увеличением рабочей температуры., Досліджено можливості збільшення коефіцієнта корисної дії більш ніж на 20 % для кремнієвих фотоелектричних перетворювачів китайського виробництва. Методом комп’ютерного моделювання встановлено, що час життя нерівноважних носіїв заряду, який становить 520 мкс, реалізований у таких фотоелектричних перетворювачах, не обмежує можливості підвищення їх ефективності більш ніж на 20 %. Показано, що збільшення щільності фотоструму до 43,1 мА/см2 призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 20,1 %, а зниження густини струму насичення діода до 3,1∙10–14 А/см2 призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 20,4 %. Одночасна зміна цих характеристик діода призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 23,1 %. У роботі запропоновано фізико-технологічні підходи до збільшення густини фотоструму та зменшення густини струму насичення діода у готових фотоелектричних перетворювачах. У статті проведено дослідження впливу робочої температури на коефіцієнт корисної дії кристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів. Показано, що з підвищенням робочої температури відносне зниження коефіцієнта корисної дії монокристалічних приладів становить –0,7 відносних %/C, що значно вище, ніж у конструкціях приладів європейського виробництва та за рахунок нетрадиційного зниження короткого замикання. Математичне моделювання впливу характеристик світлодіодів на коефіцієнт корисної дії кристалічних кремнієвих сонячних батарей показало, що зниження коефіцієнта корисної дії конструкцій приладів при підвищенні робочої температури обумовлено не тільки збільшенням густини струму насичення діода з 10-13 А до 3·10-13 А, що становить 300 %, а також за рахунок зниження опору шунта з 2,5 кОм до 1,5 кОм. Дослідження впливу робочої температури на струм насичення діода показало, що висота потенціального бар’єру в досліджуваних кремнієвих фотоелектричних перетворювачах становить 0,87 еВ, що обумовлено недостатнім рівнем легування основного матеріалу. Обмежена висота потенційного бар’єру призводить до нетрадиційного зниження опору шунта при підвищенні робочої температури. more...

Целью данной работы являлось исследование процессов протекающих при осаждении кремния в органических электролитах.

At the present time, solar heat and power generation systems have become quite widely used as alternative sources of clean energy. However, a systematic analysis of technical solutions to the development of this system, as well as possible areas for improvement, both in terms of improving efficiency and experimental characteristics in the literature, in our opinion, is not enough.The review article analyzes the technical and operational characteristics of currently developed solar systems based on thermal and photoelectric converters of solar energy and the main areas of improvement of PV/T modules as part of the system.It is noted that combining a PV panel and a solar collector (PV/T) into one module makes it possible to significantly increase the efficiency of solar / thermal and electrical energy.The results of developments and researches of these systems received by authors are resulted., В обзорной статье проанализированы технические и эксплуатационные характеристики разработанных на текущий момент солнечных систем на основе термических и фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии и основные направления усовершенствования PV/T модулей в составе систем., На даний час сонячні тепло- і електрогенеруючі системи набули досить широкого застосування, як альтернативні джерела екологічно чистої енергії. Однак системного аналізу технічних рішень досягнутого розвитку цих систем, а також можливих напрямів їх удосконалення, як з точки зору підвищення ефективності роботи, так і експериментальних характеристик, чого в літературі, на наш погляд, недостатньо.В оглядовій статті проаналізовано технічні і експлуатаційні характеристики розроблених на даний час сонячних систем на основі термічних і фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії і основні напрями удосконалення PV/T модулів у складі систем.Відзначається, що об’єднання PV панелі і сонячного колектора (PV/T) в один модуль дає можливість суттєво підвищити ефективність отримання сонячної/теплової і електричної енергії.Наведені результати розробок і досліджень цих систем, отриманих авторами. more...

Film solar cells have been investigated to meet the need for an alternative system of electricity supply during the elimination and prevention of an emergency when an electricity supply system is damaged. Given the high degradation resistance of cadmium telluride, the study has examined the two-way sensitive solar cells based on CdS/CdTe with a super-thin base layer suitable for forming tandem structures. Creating the tandem structures makes it possible to improve the efficiency by placing another photoconverter at the front surface. We have measured the light volt-ampere characteristics of ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO solar cells with a base layer thickness of 1 µm when simultaneously lighting the rear and frontal sides. It has been experimentally shown that two-way lighting makes it possible to increase the electrical power generated by the device structure by 30 %.The study of the spectral dependences of transmittance has shown that the device structures ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO with a thickness of the base layer of 1 µm demonstrate, in the spectral range (0.82‒1.10) µm, average transmittance of 0.58. Examining the light volt-ampere characteristics of the solar cells Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ZnO:Al/Ni: Al/Ni has shown that placing, at its frontal surface, the solar element ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO leads to a decrease in efficiency from 11.2 % to 6.0 %. Such a decrease is primarily due to a decrease in the short-circuit current density from 25.9 mA/cm2 to 13.8 mA/cm2. However, as the efficiency of the ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO solar element is 7.8 %, the tested tandem photovoltaic converters ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO – Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ZnO:Al/Ni demonstrated the efficiency 13.8 %, Для удовлетворения потребности в альтернативной системе электрообеспечения при ликвидации и предупреждении чрезвычайной ситуации в условиях повреждения системы электроснабжения исследованы пленочные солнечные элементы. С учетом высокой деградационной устойчивости теллурида кадмия для исследования были выбраны двусторонне чувствительные солнечные элементы на основе CdS/CdTe со сверхтонким базовым слоем, пригодные для формирования тандемных структур. Создание тандемных структур позволяет увеличить коэффициент полезного действия за счет размещения на передней поверхности другого фотопреобразователя. Проведено измерение световых вольт-амперных характеристик солнечных элементов ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO с толщиной базового слоя 1 мкм, при одновременном освещении с тыльной и фронтальной сторон. Экспериментально показано, что двустороннее освещение позволяет повысить электрическую мощность, вырабатываемую приборной структурой, на 30%.Исследование спектральных зависимостей коэффициента пропускания показали, что приборные структуры ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO с толщиной базового слоя 1 мкм в спектральном диапазоне (0,82–1,10) мкм имеют средний коэффициент пропускания 0,58. Исследование световых вольт-амперных характеристик солнечных элементов Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ZnO: Al/Ni показали, что размещение на его фронтальной поверхности солнечного элемента ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO приводит к снижению коэффициента полезного действия с 11,2 % до 6,0 %. Такое снижение, в первую очередь, обусловлено уменьшением плотности тока короткого замыкания с 25,9 мА/см2 до 13,8 мА/см2. Однако, поскольку коэффициент полезного действия солнечного элемента ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO составляет 7,8 %, то апробированы тандемные фотоэлектрические преобразователи ITO/CdS/CdTe/Cu/ITO - Mo/CuInSe2/CdS/.ZnO/ZnO: Al/N продемонстрировали эффективность 13,8 %, 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 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 % more...

Диссертация на соискание академической степени магистра технических наук по специальности 1-43 80 01 «Энергетика и электротехника». Научный руководитель : к.т.н., доцент Зализный Д.И.

В статье в целях ознакомления применения современных цифровых технологий в образовательном процессе приводится электронное мультимедийное издание по изучению интеллектуального датчика перемещения. Оно выполнено на основе Flash-технологии и имеет традиционное построение учебно-методического характера. Обучающийся имеет возможность подготовится к выполнению работы, поскольку издание снабжено теоретической частью, раскрывающей цель и задачи, и порядком выполнения работы. Использование Flash-технологии визуализирует конструктивное построение изучаемого устройства, его поэтапное функционирование, схемные решения узлов устройства. Разъяснение работы электронных блоков сопровождается графической демонстрацией формируемых, обрабатываемых и проходящих по электрическим цепям электронных сигналов, отражающих назначение устройства, а именно получение комплекса сигналов пропорциональных качеству и количеству углового или линейного перемещения движущихся объектов. Такая визуализация позволяет заглянуть «внутрь» электронных схем, что не предоставляется возможным в реальном объекте. Особенно выделена схема определения направления движения (вращения) объекта. Приведены схемы устройств измерения скорости, основанных на двух принципах подсчета количества импульсов с выхода датчика перемещения. Разработанное электронное мультимедийное издание органически вписывается в систему дистанционного обучения как составная часть электронного университета. more...

This paper investigates the process of chemical deposition of CdS films from ammonia-thiourea solutions. It was established that a change in the turbidity of solution occurs in the process of chemical deposition. The results of visual observations and measurement of turbidity of solution allowed us to establish that these dependences could be used to monitor the status of the process. Visual observations correlate with the obtained dependences for turbidity and suggest that the chemical deposition of CdS includes the accumulation of colloidal-dispersed precipitate in the volume of solution, agglomeration of CdS particles, and a stationary mode of the CdS film growth at the surface of a sample. The first stage of the process is matched by a sharp increase in the turbidity of solution; the second stage is accompanied by the emergence of a maximum in the dependence. No significant change in turbidity occurs at the third stage. The observation of morphology of the resulting precipitate allowed us to establish working concentrations of reagents in solution, which ensure obtaining a high-quality CdS film with a thickness not less than 100 μm. The working concentrations of cadmium chloride, ammonia, and thiourea are, respectively, 1.8, 0.6, and 8.4 g·l–1.It was assumed that the CdS formation is accompanied by the formation of thiourea. This is confirmed by data on the analysis of a working solution. An analysis of the solution revealed high concentrations of the CO32– ions, which are a product of the thiourea decomposition. The data obtained are a preliminary stage in the development of a technology of chemical deposition of CdS films from ammonia-thiourea solutions., Досліджений вплив концентрації реагентів на зміну мутності в процесі хімічного осадження плівок сульфіду кадмію з аміачно-тіокарбамідних розчинів. За результатами досліджень зміни мутності розчинів в процесі осадження та морфології одержаного осаду визначені концентрації CdCl2, NH4OH і CS(NH2)2 при яких утворюється суцільна плівка CdS. Проведена робота дозволила встановити умови формування суцільних плівок CdS, що є передумовою для розробки контрольованого процесу виготовлення фотоелектричних перетворювачів, Исследовано влияние концентрации реагентов на изменение мутности в процессе химического осаждения пленок сульфида кадмия из аммиачно-тиокарбамидных растворов. По результатам исследований изменения мутности растворов и морфологии полученного осадка определены концентрации CdCl2, NH4OH и CS(NH2)2, при которых происходит образование сплошной пленки CdS. Проведенная работа позволила установить условия формирования сплошных пленок CdS, что является предпосылкой для разработки контролированного процесса изготовления фотоэлектрических преобразователей more...

Применение распределенной генерации на основе возобновляемых источников энергии является одним из способов решения существующих проблем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. В работе рассматривается варианты повышения эффективности мобильных солнечных энергетических установок на основе фотоэлектрических преобразователей. more...

Possibility of parallel working of solar power station with power system is considered in this paper. Power quality parameters of photovoltaic system according GOST are analyzed. Frequency and voltage deviations graphs are presented. В статье рассматривается возможность совместной работы солнечной электростанции с энергосистемой. Анализируются параметры качества электроэнергии системы фотоэлектрических преобразователей согласно ГОСТ. Представлены графики колебаний напряжения и частоты. more...

С целью создания антиотражающих покрытий для солнечных элементов исследованы условия импульсного электрохимического осаждения из водных электролитов наноструктурированных массивов оксида цинка с определенными морфологией, кристаллической структурой и оптическими свойствами на подложках из прозрачного электропроводного диоксида олова и на пластинах монокристаллического кремния со встроенными гомопереходами. Показана возможность получения планарных однослойных антиотражающих покрытий или массивов наностержней этого материала, как имеющих форму шестигранных призм, так и демонстрирующих эффект глаза ночной бабочки. Conditions for a pulsed electrochemical deposition of zinc oxide nanostructure arrays with specific morphology, crystal structure and optical properties from aqueous electrolytes onto transparent conductive tin dioxide substrates and onto silicon wafers with embedded homojunctions have been studied in order to create antireflective coatings for solar cells. The possibility of obtaining planar single-layer antireflection coatings or nanorod’s arrays of this material as having the shape of hexagonal prisms such as the layers demonstrated the moth eye effect have been revealed. more...

Основным методом определения параметров полупроводниковых приборов является метод измерения и аналитической обработки их вольтамперных характеристик (ВАХ). Существующие на сегодняшний день измерительные комплексы для реализации этого метода представляют собой дорогие и сложные системы, которые экономически не выгодно использовать в условиях отечественного производства. В работе разработан экономичный автоматизированный измерительный комплекс ВАХ на основе микроконтроллерной системы управления с соответствующим программным обеспечением, позволяющий в связке с компьютером проводить экспрессную аттестацию фотоэлектрических преобразователей и полупроводниковых приборов по их вольтамперным характеристикам. Апробация комплекса показала его способность проводить измерения ВАХ с достаточно высокой точностью при средней погрешности измерения не больше 1 %. The basic method of semiconductor devices parameters determination is current-voltage characteristics (CVC) measurement and analytical processing. The existing measurement systems for realization of this method are expensive and complex systems that are not economically profitable in terms of Ukrainian production. In this paper we developed a costeffective automated CVC measurement system, based on microcontroller control system with corresponding software that allows in conjunction with a computer to carry out the express certification of solar cells and semiconductor devices by their current-voltage characteristics. Approbation of the complex showed its ability to measure the CVC with high accuracy at an average measurement error is not more than 1%. more...

Необходимость повышения эффективности функционирования солнечных батарей обусловлена постоянно повышающимися требованиями к солнечной энергетике. Повысить эффективность работы батарей можно с помощью использования более качественных элементов. Работа посвящена решению проблемы по созданию комплекса математических моделей различного уровня сложности для решения научно-технических задач, направленных на повышение качества кремния, выращиваемого методом Бриджмена. Цель исследования: разработка математической модели, позволяющей в реальном масштабе времени с приемлемой точностью прогнозировать течение процесса выращивания кристалла в варьируемых тепловых условиях. Методы исследования. Разработанная модель реализована на базе метода элементарных балансов для принятой расчетной схемы в пакете Matlab. Модель позволяет проводить оценку температурного поля установки, исследовать взаимное влияние тепловых процессов в системе «ростовой контейнер -термическая установка», имитировать тепловые процессы на всех этапах процесса выращивания кристалла, исследовать различные алгоритмы управления тепловой мощностью нагревателей. Результаты. Получены оценки положения изотерм кристаллизации и скорости роста кристалла в условиях вертикального метода Бриджмена с механическим перемещением ростового контейнера. Показано, что изменение температурного поля в контейнере при его перемещении существенно влияет на положение изотермы кристаллизации. При этом скорость роста может достигать области отрицательных значений, при которых происходит подплавление уже выращенного кристалла. Кроме того, фактическое время выращивания кристалла может заметно отличаться от запланированного. Полученные расчетным путем данные следует учитывать при проектировании новых установок и планировании экспериментальных работ по выращиванию кристаллов. The work is devoted to the solution of the problem of developing the complex of mathematical models to solve scientific-technical tasks in the design multizone thermal installations for crystal growing by Bridgman method. The relevance of the research is related to continuously increased requirements to the quality of the growing crystals, for example, for the development of energy-efficient production, renewable energy on the basis of solar battery, created on the basis of mono- and multi-crystalline silicon, in instrumentation as optical and laser components, integrated circuit substrates, soft and hard radiation detectors, in quantum electronics, nonlinear optics, etc. and consequently with the necessity to improve thermal installations and technological processes. The main aim of the study is to develop the mathematical models that allows in real-time mode with acceptable accuracy forecasting a course of crystal growing in variable thermal conditions. The methods used in the study. The developed model is implemented on base of the method of elementary balances adopted for the calculation scheme in Matlab. The model allows evaluating the installation temperature field, exploring the mutual influence of thermal processes in the system «growth container - thermal installation», simulating thermal processes in the installation at all stages of the crystal growing, as well investigating various algorithms of controlling thermal power of heaters. The results. The authors have obtained the estimation of both crystallization isotherm position and crystal growing rate for the vertical Bridgeman technique with mechanical movement of growth container. Basing on these estimations the conclusion was made that a change of the temperature field in the growth container at its mechanical movement results in sufficient influence on crystallization isotherm position. Herewith the growth rate can reach the area of negative values that will lead to partial melting of already grown crystal. Besides, the actual time of crystal growing may differ significantly from the planned one on the base of assumption on constant growth rate. The data obtained by calculations should be taken in consideration both at design of new facilities and planning of experimental works on crystal growing. more...

У цій роботі представлені результати розробки і дослідження радіаційної стійкості металізації сенсора кутових координат Сонця, який розроблений на основі звичайних фотоелектричних перетворювачів – сонячних батарей. У наші дні багатошарові сонячні батареї на основі А₃В₅ активно розвиваються у сфері конструювання систем електроживлення космічних апаратів, але ще є доцільним використання кремнієвих сонячних батарей та сенсорів на основі кремнію в низькоорбітальних космічних апаратах та інших космічних застосунках. Дослідження на радіаційну стійкість проводили на сонячних елементах з n⁺-p-p⁺ структурою. Сенсор кутових координат Сонця піддавали дії потоку електронів з енергією 7 МеВ. Щільність прискореного потоку електронів складала 3·10⁸ см⁻²с⁻¹ в атмосфері. Значення поглиненої дози опромінення досягали 100 крад (Si). This paper presents the results of research and development of radiation resistance metallization sensor angular coordinates of the Sun, which is developed on the basis of conventional photovoltaic cells – solar cells. Nowadays, multi-layer solar cells based on А₃В₅ actively developed in the design of systems of power spacecraft, but is it appropriate to use silicon solar cells and sensors based on silicon LEO spacecraft and other space applications. Research on radiation resistance was performed on solar cells with n⁺-p-p⁺ structure. Sensor angular coordinates of the sun exposed to the flow of electrons with an energy of 7 MeV. The density of the accelerated electron flux was 3·10⁸ cm⁻²s⁻¹ in the atmosphere. The value of the absorbed radiation dose reached 100 steals (Si). В этой работе представлены результаты разработки и исследования радиационной стойкости металлизации сенсора угловых координат Солнца, который разработан на основе обычных фотоэлектрических преобразователей – солнечных батарей. В наши дни многослойные солнечные батареи на основе А₃В₅ активно развиваются в сфере конструирования систем электропитания космических аппаратов, но еще целесообразно использование кремниевых солнечных батарей и сенсоров на основе кремния в низкоорбитальных космических аппаратах и других космических приложениях. Исследования на радиационную стойкость проводили на солнечных элементах с n⁺-p-p⁺ структурой. Сенсор угловых координат Солнца подвергали воздействию потока электронов с энергией 7 МэВ. Плотность ускоренного потока электронов составляла 3·10⁸ см⁻²с⁻¹ в атмосфере. Значение поглощенной дозы облучения достигали 100 крад (Si). more...

In this work research results for photovoltaic cells with different efficiencies and fill factors are given. Perfection factors’ expressions are theoretically derived using modified Bessel functions. Bessel functions have arguments that proportional to temperature, p-n junction’s m factor and amplitudes of used harmonic voltages with different frequencies. It is determined that the integral perfection index is the most differential frequency voltage’s value measured when load is less than effective resistance of photovoltaic structure with p-n junction. References 7, figures 1, tables 2., В работе представлены результаты исследований кремниевых фотоэлектрических преобразователей с различными значениями коэффициентов полезного действия и факторов заполнения. Приводятся теоретически полученные выражения параметров качества, основанные на применении модифицированных функций Бесселя, аргументы в которых пропорциональны температуре, m-фактору p-n перехода и амплитудным значениям, применяемых разночастотных гармонических напряжений. Приводится интегральный показатель качества, являющийся наибольшим значением напряжения разностной частоты при нагрузках равных эффективному сопротивлению фотоэлектрической структуры с p-n переходом.Библ. 7, рис. 1, табл. 2, В роботі наводяться результати досліджень кремнієвих фотоелектричних перетворювачів з різними значеннями коефіцієнтів корисної дії та факторів заповнення. Також наводяться теоретичні вирази для параметрів якості, які отримуються з використанням модифікованих функцій Бесселя, аргументи в яких пропорційні температурі, m-фактору p-n перехода та амплітудним значенням, різночастотних гармонічних напруг. Пропонується інтегральний показник якості, який є найбільшим значенням напруги різницевої частоти коли навантаження равні ефективному опору фотоелектричної структури з p-n переходом. Бібл. 7, рис. 1, табл. 2 more...

The paper describes the problems of producing and purifying of silicon for making photoelectric converters. Modern advances in silicon production for photoelectric transducers are also described.

Проведен анализ имеющихся автономных систем электроснабжения в отдельном регионе Западной Сибири (Томская область). Предложено использование комбинированных комплексов электроснабжения на основе дизельных электростанций и фотоэлектрических систем. Построена математическая модель определения оптимального баланса электроэнергии, выдаваемой генерирующими мощностями. Проанализированы полученные результаты моделирования с точки зрения экономической и энергоэффективности. more...

Исследованы условия сращивания кремниевых многопереходных солнечных элементов с вертикальными p−n-переходами с помощью припоя системы Ag−In. Изучались композиции из электроосажденных пленок индия на посеребренных методом трафаретной печати кремниевых пластинах и изготовленные путем послойного электрохимического осаждения пленки серебра и индия на поверхности посеребренных в вакууме кремниевых вертикальных диодных ячеек. Исследование условий электрохимического осаждения, структуры и морфологии поверхности полученных слоев показало, что для гарантированного сращивания допустимо использование 8-минутной термообработки при 400◦C под давлением стопки металлизированных кремниевых пластин, однако соотношение толщин слоев индия и серебра не должно превышать 1 : 3. При выполнении данного условия припой после сращивания пластин имеет структуру InAg3 (или InAg3 с примесью фазы Ag), благодаря чему температура плавления спая превышает 700◦C, что гарантированно обеспечивает функционирование таких солнечных элементов в условиях концентрированного освещения. The conditions for joining silicon multijunction solar cells with vertical p−n-transitions by means of Ag−In system solder have been investigated. We studied the composition of the electrodeposited indium films on silver−plated by screenprinting silicon wafers and the silver and indium layers fabricated by serial electrochemical deposition on the surface of vacuum evaporated silver on silicon in diode vertical cells. The studies of the electrochemical deposition conditions, structure and surface morphology of the obtained layers have shown that the guaranteed matching is possible by using an 8-minute heat treatment at 400◦C under the pressure of a stack of metallized silicon wafers, but the ratio of the thicknesses of indium and silver layers should not exceed 1 : 3. When these requirements were fulfilled the solder after the splice of the plates has a structure InAg3 (or InAg3 with Ag mixture phase), because the junction melting point exceeded 700◦C, which is guaranteed the operation of such solar cells under concentrated illumination. more...

The availability of porous silicon (PS), as material of photoelectric converters (PEC) is shown. The effective and profitable coating of PS multirexture should adapted to processes of creation of the silicon solar cells., Показана перспективность пористого кремния (ПК), как материала фотоэлектрических преобразователей (ФЕП). Использование мультитекстуры как эффективного и рентабельного покрытия на основе ПК, должно быть максимально адаптировано к процессам создания кремниевых солнечных элементов (СЕ)., Показана перспективність поруватого кремнію (ПК), як матеріалу фотоелектричних перетворювачів (ФЕП). Використання мультитекстури, як ефективного та рентабельного покриття, на основі ПК повинно бути максимально адаптоване до процесів створення кремнієвих сонячних елементів (СЕ). more...

Предложены методики и устройства для бесконтактного локального измерения электрофизических параметров Si. С их помощью проведено исследование неоднородности удельного сопротивления, времени жизни неравновесных носителей заряда и типа проводимости в пластинах кремния, из которой затем были изготовлены фотоэлектрические преобразователи. Представлены результаты влияния неоднородного распределения электрофизических параметров в подложке фотоэлектрических преобразователей на его эффективность. more...

В данной статье рассматривается регулятор потока мощности с использованием фотоэлектрического преобразователя (ФЭП). Рассмотрены методы увеличения эффективности использования фотоэлектрических преобразователей. Работа проводится на кафедре "Электрические и Электронные аппараты" Московского Энергетического института (Технического университета). The paper introduces a scheme of a power flow controller with a photovoltaic converter on the dc side. Also, the paper discusses ways of efficiency increase for systems with photovoltaic converters. The work is conducted at Electric and Electronic Apparatus Department of Moscow Power Engineering Institute (Technical University). more...