фотоэлементтердің  ПЭК орташа мәні 16 %...18 %

19 
- бір жартылай өткізгішке әртүрлі қоспалар қосу арқылы (мысалы, 
кремнийге фосфор қосу арқылы 
n-өткізгіштікті
,
кремнийге бор қосу арқылы 
p-өткізгіштікті
); 
- тиым салынған зоналары бір келкі емес әртүрлі жартылай 
өткізгіштерді қосу арқылы (гетереөткелдер жасау);
- тиым салынған зона градиенті пайда болуын қамтамасыз ету үшін 
жартылай өткізгіштің химиялық құрамын өзгерту арқылы.
ФЭТ жасауға қолданылатын материалдар ( ПӘК азаю реті бойынша): 
- галлий
арсениді
(қатты, ауыр модуль, 
ПӘК 
–
10 %...25 %, жұмыстық 
температурасы +150 °С дейін, спектр – «көрінетін» сәулелер);
- 
монокристалды кремний және поликристалды кремний
( қатты, ПӘК 
– 12 %...20 %, ол +25 °С бастап қызған сайын - 0.45 %/°С азаяды, спектр – 
«көрінетін сәуле + инфрақызыл сәуле»);
- 
аморфты кремний
(жұмсақ
, ПӘК – 5 %...10 %, спектр – 
«ультрофиолеттік сәуле + көрінетін сәуле»);
- 
сульфид-кадмийлік
(жұқа қабыршықты, жұмсақ иілгіш, ПӘК – 5 %...10 
%, жұмыстық температура +100 °С дейін, спектр – «ультрофиолеттік сәуле + 
көрінетін сәуле»); 
- CIGS
– мыстың, индийдің, галийдің және селеннің қоспалары.
Галлий
арсенидінің 
негізгі кемшілігі – 
бағасының өте қымбаттығы
.
Кремний
осы уақытқа дейін фотоэлемент жасайтын негізгі материал 
болып саналады. Оның қоры өте мол. Бірақ оны қолданудағы өте үлкен 
мәселе - оны тазалау, сондықтан таза кремний өте қымбат тұрады.
Мыстың, индийдің, галийдің және селеннің қоспалары және 
органикалық материалдар фотоэлементтер үшін келешегі бар материалдар 
болып саналады. 
Кремний
негізінде 
фотопанельдің үш түрі жасалады:
 
а) 
монокристалдан жасалған фотоэлементтер
. Оны жасау үшін бір 
тектес құрылымды монокристалды өндіреді. Мүндай фотоұяшықтардың беті 
біркелкі тегіс болады, сондықтан күн сәулелерін жақсы сіңіреді. Бұлардың
ПӘК-і басқа түрлерге қарағанда жоғары, бірақ бағасы кымбаттау. Бұл 
ұяшықтар бұрыштары кесілген квадраттар немесе көпбұрыштар тәрізді болып 
келеді; 
б) 
поликристалдан жасалған фотоэлементтер
. Бұл ұяшықтар әр 
тектес поликристалды құрылымды болады. Бұлардың жарық сәулесін сіңіру 
деңгейі біршама төмен, өйткені олардың біркелкі емес беті жарық 
сәулелерінің біраз бөлігін шағылыстырып, кері қайтарады; 
в) 
жұқа қабыршықтан (пленкадан) жасалған фотоэлементтер
. 
Мұндай күндік батереялардың жұмыс істеу принципі кристалдан жасаған 
фотобатереялардың жұмыс істеу принципіне ұқсас. Бірақ олар иілгіш 
ұяшықтар түрінде жасалады және оларды қисық қабырғаларға орналастыруға 
болады. Бұл фотобатереяларды жасау арзандау және олар айтарлықтай тиімді. 
Бірақ тұрмыста сирек қолданады, өйткені кристалды фотобатереяларға 
қарағанда үлкен ауданды ( шамамен 2,5 есе) қажет етеді.

20 
Поликристалды жұқа қабыршықтардың 
күндік энергетика үшін 
маңызы зор. Әсіресе, мыс пен индийдің диселенидінің (CuInSe
2
) күн сәулесін 
сіңіру қабілеті өте жоғары – жарықтың 99 

бірінші микронда сіңіріледі 
(рұқсат етілмеген зонаның ені – 1,0 эВ). 
Күндік 
элементтердің 
арасында 
органикалық 
материалдарды 
қолданатын 
фотобатереялар ерекше орын алады
.
Органикалық бояумен 
боялған титанның диоксидынан жасалған күндік элементтердің ПӘК-і 
айтарлықтай жоғары, 11 

жуық. 
Кадмий теллуриды (CdTe)
– 
фотобатереялар жасауға
қолданылатын 
тағы бір материал. Оның рұқсат етілмеген зонасының ені идеал деуге болады 
(1,44 эВ) және сәуле сіңіру қабілеті өте жоғары. CdTe қабыршықтарын жасау 
әжептеуір арзан. Сонымен қатар, Zn, Hg және басқа элементтер қосылған 
CdTe әртүрлі қорытпаларын (алдын-ала қасиеттері белгіленген) өндіру 
технологиялық жағынан қиын емес. 
Әлемде ең бірінші фотоэлемент 1883 жылы Чарльз Фриттсдың 
зертханасында жасалды. Ол алтынмен қапталған селеннен жасалған, оның 
ПӘК-і өте төмен (
1 % шамасында).
«Bell Telephone» компаниясында бірінші 
кремнийлік фотоэлемент жасалды. 
Фотоэлементтің құрылысы мен оның жұмыс істеу принципін 
қарастырайық.
 
Жартылай өткізгіштер негізіндегі фотоэлемент алюминийлік 
табаннан, өткізгіштігі әртүрлі екі қабаттан, қорғаушы шыныдан және теріс 
электродтардан тұрады (2.2 сурет). Сыртқы тізбекке қосу үшін қабаттардың 
әртүрлі жақтарына контактылар жалғанады. Катодтың рөлін

жүктеу/скачать 2,7 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: