Spis treści
Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1. Struktura i zasada działania ogniwa słonecznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11 11 18
1.1. Energia słoneczna jako źródło odnawialne . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Efekt fotowoltaiczny w złączu półprzewodnikowym . . . . . . . . . . . 1.3. Konstrukcja bazowa i podstawowe parametry elektryczne modelowego jednozłączowego ogniwa PV na bazie homozłącza p-n . . . . . . . . . . 1.3.1. Budowa modelowego ogniwa słonecznego . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Charakterystyka prądowo-napięciowa . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Rezystancja szeregowa i rezystancja równoległa . . . . . . . . . . 1.3.4. Charakterystyka pojemnościowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.5. Charakterystyka wydajności kwantowej . . . . . . . . . . . . . . 1.3.6. Modele elektryczne rzeczywistych ogniw słonecznych . . . . . . 1.4. Limity teoretyczne i metody poprawy sprawności fotokonwersji w ogniwach słonecznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24 24 28 38 40 43 46
2. Przekrój rozwiązań konstrukcyjnych współczesnych ogniw fotowoltaicznych . . . .
58
2.1. Podstawowe struktury fotowoltaiczne oparte na półprzewodnikach mono- i polikrystalicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Ogniwa PV wykorzystujące heterozłącze półprzewodnikowe . . . . . . . 2.3. Fotowoltaiczne struktury cienkowarstwowe na bazie związków nieorganicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Ogniwa słoneczne na bazie heterozłącza CdS/CdTe . . . . . . . . 2.3.2. Struktury fotowoltaiczne wykorzystujące związki CIS, CIGS i CIGSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Przyrządy z krzemu amorficznego i materiałów pochodnych . . . 2.3.4. Wykorzystanie CuO i Cu2O oraz innych związków alternatywnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Ogniwa organiczne, hybrydowe oraz bazujące na materiałach perowskitowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50 54
60 66 71 77 82 86 91 93 5
pwn_sa_fotowoltaika_001_304.indd 5
03.08.2021 14:29:59