WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 ||

До недавнего времени солнечные батареи наземного применения, так же как и космического, изготавливали на основе относительно дорогого монокристаллического кремния. Снижение стоимости исходного кремния, разработка высокопроСолнце изводительных методов изготовления пластин из слитков и прогрессивных технологий изготовления солнечных элементов позволили в несколько раз снизить стоимость наземных солнечных батарей на их основе. Основными направлениями работ по Зеркалоконцентратор дальнейшему снижению стоимости “солнечной” электроэнергии являются: получение элементов на Линза Френеля основе дешевого, в том числе ленточного, поликриХолодильник сталлического кремния; разработка дешевых тонкопленочных элементов на основе аморфного кремния и других полупроводниковых материалов;

осуществление преобразования концентрированного солнечного излучения с помощью высокоэффективных элементов на основе кремния и отноФотоэлемент сительно нового полупроводникового материала алюминий–галлий–мышьяк.

Рис. 3. Схемы фотоэлектрических энергоустаноНа рисунке 3 показаны две принципиальные вок с концентраторами солнечного излучения.

схемы фотоэлектрических установок с концентраторами солнечного излучения в виде зеркал (вверда в общую стоимость солнечной энергоустановки, ху) и линз Френеля (внизу). Линза Френеля предделает оправданным усложнение и удорожание фоставляет собой выполненную из оргстекла пластину тоэлемента, если это обеспечивает увеличение толщиной 1 – 3 мм, одна сторона которой является КПД. Этим объясняется внимание, уделяемое в наплоской, а на другой образован профиль в виде констоящее время разработкам каскадных солнечных центрических колец, повторяющий профиль выпукэлементов, которые позволяют достичь существенлой линзы. Линзы Френеля существенно дешевле ного увеличения КПД. В каскадном солнечном элеобычных выпуклых линз и обеспечивают при этом менте солнечный спектр расщепляется на две (или степень концентрирования в 2 – 3 тысячи “солнц”.

более) части, например, видимую и инфракрасную, В последние годы в мире достигнут значителькаждая из которых преобразуется с помощью фотоный прогресс в области разработки кремниевых элементов, выполненных на основе различных масолнечных элементов, работающих при концентритериалов. В этом случае снижаются потери энергии рованном солнечном облучении. Созданы кремниквантов солнечного излучения. Например, в двухевые элементы с КПД > 25% в условиях облучения на элементных каскадах теоретическое значение КПД поверхности Земли при степени концентрирования превышает 40%.

20 – 50 “солнц”. Значительно бльшие степени концентрирования допускают фотоэлементы на основе полупроводникового материала алюминий–галИз сказанного выше следует вывод о перспеклий–мышьяк, впервые созданные в Физико-технитивности фотоэлектрической солнечной энергетическом институте им. А.Ф. Иоффе в 1969 году. В таки. Солнечное излучение является практически неких солнечных элементах достигаются значения исчерпаемым источником энергии, оно поступает КПД > 25% при степени концентрирования до во все уголки Земли, находится “под рукой” у любо1000 крат. Несмотря на большую стоимость таких го потребителя и является экологически чистым доэлементов, их вклад в стоимость получаемой электступным источником энергии.

роэнергии не оказывается определяющим при высоких степенях концентрирования солнечного из- Недостатком солнечного излучения как источлучения вследствие существенного (до 1000 раз) ника энергии является неравномерность его поступснижения их площади. Ситуация, при которой сто- ления на земную поверхность, определяемая суточимость фотоэлементов не дает существенного вкла- ной и сезонной цикличностью, а также погодными.. условиями. Поэтому весьма важной является про- мальные пути их взаимодействия, постепенно переблема аккумулирования электроэнергии, выраба- ходя к совершенной, экологически чистой и надежтываемой с помощью солнечных энергоустановок. ной энергетике будущего.

В настоящее время эта проблема решается в основном путем использования обычных химических накопителей – аккумуляторов. Одним из перспек1. Васильев А.М., Ландсман А.П. Полупроводниковые тивных способов аккумулирования является исфотопреобразователи. М.: Сов. радио, 1971.

пользование электроэнергии для электролиза воды 2. Алферов Ж.И. Фотоэлектрическая солнечная энергена водород и кислород с последующим хранением и тика / В сб.: Будущее науки. М.: Знание, 1978. С. 92 – 101.

использованием водорода в качестве экологически 3. Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элечистого топлива, так как при сгорании водорода обментов. М.: Наука, 1985.

разуются только пары воды.

4. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. ФотоэлеКрупномасштабное развитие фотоэнергетики ктрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Л.: Наука, 1989.

даст огромный толчок развитию районов Земли с высоким среднегодовым поступлением солнечного 5. Колтун М.М. Солнечные элементы. М.: Наука, 1987.

излучения. Это касается в первую очередь пустын6. Грилихес В.А., Орлов П.П., Попов Л.Б. Солнечная энергия и космические полеты. М.: Наука, 1984.

ных и засушливых районов, которые с “приходом” солнечной электроэнергии станут районами, пригодными для активного земледелия – житницами * * * Земли. Значит ли это, что усилия специалистов наВячеслав Михайлович Андреев – известный до сосредоточить только на разработке фотоэлектспециалист в области солнечной фотоэнергетики, рических преобразователей и решении непосредставтор более 160 научных статей и двух моногравенно связанных с ними проблем Конечно, нет.

фий. Лауреат Ленинской и Государственной преНельзя развивать какое-то одно направление за мий. Является профессором кафедры оптоэлексчет подавления других направлений. Это же касатроники Санкт-Петербургского государственного ется и электроэнергетики: ее нельзя строить, базиэлектротехнического университета. В настоящее руясь только на одном виде ресурсов. Она должна время занимается разработками высокоэффекосновываться на многих источниках: солнечных, тивных каскадных солнечных элементов на основе ветровых, атомных и, конечно, на традиционных, гетероструктур и фотопреобразователей концентископаемых источниках. Это позволит найти опти- рированного солнечного излучения.

, ‹7,

Pages:     | 1 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.