Экспериментальные методы исследования характеристик гетероструктурных солнечных элементов и фотоэлектрических модулей с концентраторами излучения

• Автор: Шварц, Максим Зиновьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 209 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБЪЕКТА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Перспективы развития и применения солнечных фотоэлектрических установок с концентраторами излучения и задачи исследования фотоэлектрических модулей и их элементов
1.2. Анализ состояния и развития методик и средств исследования характеристик фотоэлектрических систем преобразования солнечной энергии
1.3. Цель, задачи и структура диссертационной работы
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАТУРНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ
ЭЛЕМЕНТОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ПРИ
ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
2.1. Моделирование солнечного излучения
2.1.1. Выбор методик и средств моделирования
2.1.2. Методика и средства контроля и корректировки характеристик ИСИ
2.2. Моделирование распределения плотности
концентрированного излучения на поверхности СЭ
2.3. Моделирование тепловых режимов работы СЭ
2.4. Моделирование воздействия космической радиации

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭЛЕМЕНТОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК
ЗЛ. Методика и средства измерения оптико-энергетических
характеристик линз
3.2. Методика измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов, преобразующих концентрированное излучение
3.2.1. Методика и средства измерений ВАХ СЭ с
использованием ИСИ, моделирующего угловой размер Солнца
3.2.2. Методика и средства измерения ВАХ СЭ при моделировании влияния неравномерной облученности
его поверхности
3.2.3. Методика исследования температурной деградации
параметров СЭ
3.2.4. Методика оценки радиационной деградации СЭ
3.3. Методика определения компонент внутреннего сопротивления СЭ
3.4. Методика измерения оптических и рекомбинационных потер
С ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК
4.1. Исследование характеристик линз
4.1.1. Разработка и изготовление линз Френеля
4.1.2. Исследования характеристик круговых линз Френеля
4.1.3. Исследования характеристик линейных линз Френеля
4.2. Исследование характеристик солнечных элементов

4.2.1. Однопереходные GaAs СЭ, изготовленные методом жидкофазной эпитаксии
4.2.2. Однопереходные GaAs СЭ, изготовленные методом МОС-гидридной эпитаксии
4.2.3. Двухпереходные GalnP/GaAs СЭ, изготовленные методом МОС — гидридной эпитаксии
5. ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ В ЛАБОРАТОРНЫХ И НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
5.1. Контроль точности фокусировки линз Френеля в блоке
5.2. Контроль параметров фотоэлектрогенерируюгцих плат
5.3. Исследования характеристик и контроль параметров ФЭМ с круговыми линзами Френеля
5.3.1. Электролюминесцентная методика контроля ФЭМ
5.3.2. Натурные исследования ФЭМ в наземных условиях
5.3.3. Предварительные результаты летно-космического
эксперимента
5.4. Исследования характеристик и контроль параметров ФЭМ с линейными линзами Френеля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Оптическая система разработанного импульсного ИСИ (рис.2.1) состоит из источника света (1), затеняющей калиброванной диафрагмы (2), оптической трубы (3), коллимирующей плоско-выпуклой линзы диаметром 0=100 мм и фокусным расстоянием Р-235 мм (4), устройства дополнительной постоянной подсветки колбы импульсной лампы (5). В состав ИСИ также входит источник питания с устройствами регулировки напряжения на лампе и длительности светового импульса и фотоэлектрический датчик светового потока. В качестве источника света используется И-образная импульсная ксеноновая лампа с внутренним диаметром колбы бк ~6 мм (тип ИСК-25). Диаметр затеняющей диафрагмы (б) выбирается из соотношения:
й - 2/г • tg6' ,
(2.1)
и в нашем случае составляет 2.2 мм.
Рис.2.1. Оптическая схема имитатора солнечного излучения.