Scan0019 (8)

42

42

Rys. 3.7. Modyfikacje techniczno-konstrukcyjne zwiększające sprawność ogniwa słonecznego Fig.3.7. Technical-constructional modifications increasing the solar celi efficiency

Zewnętrzne powierzchnie ogniwa słonecznego są na skutek załamania struktury kryształu miejscami szczególnie intensywnej rekombinacji. Duże znaczenie przy wysoko wydajnych ogniwach ma tu dolna jego powierzchnia. Dla zahamowania tego procesu nanoszona jest cienka warstwa neutralizująca z dwutlenku krzemu z przerwami tylko w punktach kontaktowych. Aby zmniejszyć rekombinację także w punktach kontaktowych dyfundowane są lokalne obszary BSF ( Beck Surface Field ). Powstałe obszary silniej dotowane p^H stwarzają potencjał odrzucający nośniki ładunków w stronę przejścia p-n. Przedstawiona neutralizacja dna ogniwa zwiększa prąd zwarcia, a jednocześnie zmniejsza prądy unoszenia, co w ostateczności powiększa napięcie bez obciążenia.

Dodatkowo warstwa aluminium o grubości 2 p.m służąca do odprowadzania zgromadzonych ładunków odbija długofalowe fotony, zwiększając prawdopodobieństwo ich absorpcji. Przy strukturowanej powierzchni frontowej wyjście odbitego wcześniej fotonu od dna ogniwa jest praktycznie niemożliwe. Wpływ dolnej warstwy zmniejsza się znacznie z przyrostem grubości ogniwa słonecznego. Dla zmniejszenia strat w metalicznej siatce kontaktowej nanoszone są w następującej kolejności warstwy: tytanu Ti, ołowiu Pb i srebra Ag ( rys. 3.7. )

Wzrost sprawności ogniwa można uzyskać też zwiększając natężenie promieniowania słonecznego. Wzrasta wtedy prąd zwarcia i w efekcie napięcie bez obciążenia, co pozwala zwiększyć moc wyjściową. Wyższą intensywność promieniowania świetlnego można uzyskać przez jego skoncentrowanie. Koncentrację światła słonecznego na małej powierzchni ogniwa można uzyskać stosując koncentratory. Najczęściej spotykane rozwiązania koncentratorów przedstawia rys. 3.8.

Fig.3.8. Kinds of concentrators: a - convex lens; b - Fresnel lens; c - paraboloid; d - Luneberg lens; e - Fresnel reflector; f - paraboloidal runner; g - axsion; h - heliostats; i - Winston paraboloid

Rys. 3.8. Rodzaje koncentratorów: a - soczewka wypukła; b - soczewka Fresnela;

c - paraboloid; d - soczewka Luneberga; e - reflektor Fresnela; f - rynna paraboloidalna; g - konus ( axsion ); h - heliostaty; i - paraboloid Winstona