Солнечные элементы. с оптическими покрытиями

*

Оптические покрытия позволяют значительно увеличить КПД, удлинить срок службы, улучшить электрофизические и эксплуата­ционные характеристики преобразователей солнечной энергии, осно­ванных на разных физических принципах, в том числе полупровод­никовых солнечных элементов [23]. В зависимости от области при­менения солнечных элементов изменяются задачи, решаемые с по­мощью оптических покрытий.

Когда солнечные элементы используются в основном своем ка­честве — для преобразования солнечной энергии непосредственно в электрическую, оптические покрытия снижают отражение в об­ласти спектральной чувствительности за счет эффекта интерферен­ции (просветление поверхности), увеличивают коэффициент собст­венного теплового излучения верхней и тыльной сторон элемента, защищают его от повреждений, вызываемых радиацией в космосе и неблагоприятными атмосферными воздействиями на земле.

При расположении солнечных элементов на внешней стороне тепловых коллекторов в фототермических установках, вырабатываю­щих в этом случае одновременно электрическую и тепловую энергию, оптические покрытия должны придать поверхности солнечных эле­ментов селективные свойства, противоположные обычным: при

уменьшении отражения в области солнечного излучения (и высокой прозрачности в этой части спектра), что приводит к росту интеграль­ного коэффициента поглощения солнечного излучения <хс, увеличить коэффициент отражения в широком спектральном интервале инфра­красного излучения с целью снижения коэффициента собственного теплового излучения є. Солнечные элементы в этом случае, кроме выработки электроэнергии, одновременно выполняют роль селектив­ных оптических поверхностей тепловых коллекторов солнечного из­лучения.

На свободную от солнечных элементов поверхность тепловых коллекторов должны быть нанесены селективные черно-белые по­крытия, которые обладают высоким отношением коэффициентов ас/е и являются поглощающими в области солнечного излучения (требование прозрачности покрытий в спектральной области солнеч-4 ного излучения, обязательное для солнечных элементов, в этом слу­чае снимается).

Несомненно, что оптимальные оптические характеристики покры­тий должны сочетаться со светостойкостью, способностью сохранять

неизменными исходные характеристики в течение всего срока актив­ного существования преобразователей солнечной энергии. Для оцен­ки этих качеств требуется проведение тщательных лабораторных, а также натурных наземных и космических испытаний эксперимен­тальных образцов новых покрытий и преобразователей с покры­тиями.