(57)
Реферат
Полезная модель относится к области солнечной энергетики, в частности использование коллоидных квантовых точек (ККТ) и технологии на ее основе позволяющих увеличить коэффициент полезного действия или эффективность преобразования кремниевого фотоэлектрического преобразователя (КФЭП). Данная разработка представляет собой люминесцентный преобразователь на основе коллоидных квантовых точек CdTe, работа которого связана с трансформацией падающего на лицевую поверхность КФЭП солнечного излучения в красное и инфракрасное излучение.В представленной работе изучена возможность увеличения эффективности преобразования/КПД солнечного элемента (СЭ) за счет пассивации поверхностных дефектов на его лицевой поверхности при нанесении на нее пленки содержащих квантовые точки CdTe; за счет даун-конверсии освещающего излучения и уменьшения отражения падающего на лицевую поверхность СЭ солнечного излучения. Технической задачей является разработка и получение люминесцентного покрытия (иначе люминесцентный преобразователь) на основе коллоидных квантовых точек полупроводников CdTe наносимого на лицевую поверхность кремниевых фотоэлектрических преобразователей, полученная разработка должна увеличить эффективность преобразования солнечного излучения в электричество и увеличение КПД, а также улучшить другие фотовольтаические параметры.Техническим результатом полезной модели является люминесцентный преобразователь на основе квантовых точек полупроводников CdTe, трансформирующий высокоэнергетическое солнечной излучение в красное излучение для дополнительной генерации электронно-дырочных пар. Переизлучение солнечного излучения в область максимума спектральной чувствительности действующих кремниевых фотоэлектрических преобразователей для дополнительной генерации электронно-дырочных пар приводящих к увеличению вырабатываемой электроэнергии. Таким образом, использование люминесцентного преобразователя приводит к увеличению напряжения холостого хода на 13,2%, тока короткого замыкания на 20,0%, плотность тока короткого замыкания 17,3%, макс.тока на 29,6%, макс.напряжения на 14,5%, макс.мощности на 48,5%, фактора заполнения на 11,8%, эффективности на 48,5%.Достигнутый результат заключается увеличении КПД или эффективности преобразования света КФЭП при нанесении на его лицевую поверхность люминесцентного преобразователя. Люминесцентный преобразователь представляет собой тонкие пленки определенной толщины содержащие коллоидные квантовые точки CdTe. Гонкие пленки получаются при нанесении методом спин-коутинга на лицевую поверхность СЯ определенного количества заранее приготовленной смеси. Эта смесь получена при гомогенном размешивании определенного количества золи квантовых точек CdTe в жидком полиметилметакрилате. Степень увеличения эффектавности/КПД и улучшение других электрических параметров СЭ зависит от количества наносимых слоев.В этой работе мы показываем, что нанесение тонких пленок ККТ на лицевую поверхность коммерчески доступной солнечной ячейки приводит к увеличению эффективности или КПД с 13,1% до 19,5% в зависимости от толщины нанесенной пленки. Таким образом, использование люминесцентного преобразователя приводит к увеличению напряжения холостого хода на 13,2%, тока короткого замыкания на 20,0%, плотность тока короткого замыкания 17,3%, макс.тока на 29,6%, макс. напряжения на 14,5%, макс. мощности на 48,5%, фактора заполнения на 11,8%, эффективности на 48,5%.Для измерения электрических параметров фрагментов С Я определенного размера при облучении солнечным симулятором наивысшего класса качества SolAAA при заданной мощности выбраны стандартные условия: температура ячеек 25 °С при 1,5 Air Mass. Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами и экспериментальными исследованиями, которые наглядно демонстрирует возможность достижения поставленной цели и решения задач, достижения требуемого технического результата, однако не является единственно возможным.
(54)
Название
Способ увеличения коэффициента полезного действия (КПД) действующих кремниевых фотоэлектрических преобразователей (КФЭП)
(73)
Патентообладатель
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева" Министерства образования и науки Республики Казахстан (KZ)