Как выбрать гостиницу для кошек
14 декабря, 2021
Одной из интересных идей в области комбинированного или каскадного преобразования солнечного излучения является предложение о полезном использовании тепла высокотемпературного фотоэлемента полупроводниковым термоэлектрическим генератором, горячий спай которого имеет тепловой контакт с тыльной поверхностью фотоэлемента П94]. Был проведен эксперимент по созданию каскадного фототермоэлемента на основе фотоэлементов из GaAs (имеющих сравнительно небольшую зависимость КПД от температуры) и наиболее распространенных низкотемпературных термоэлектрических материалов (соединения сурьмы, теллура и висмута) [195]. Учитывая однако, что в настоящее время полученный экспериментально КПД фотоэлементов в несколько раз превышает КПД полупроводниковых термоэлементов, такое сочетание не позволяет существенно увеличить суммарный КПД системы.
Вероятно, более эффективно увеличение суммарного КПД за счет сочетания фотоэлемента, прозрачного за длинноволновым краем основной полосы поглощения, с расположенным под ним фотоэлементом из другого полупроводникового материала с меньшей шириной запрещенной зоны. Впервые такие каскадные системы были предложены еще до создания прозрачных фотоэлементов [170].
Высоким суммарным КПД обладает и комбинированный преобразователь, основанный на сочетании фотоэлемента с теплоэнергетической установкой [169, 171, 172] или устройством полезного использования избыточного тепла фотоэлемента в системах теплоснабжения солнечных домов.
Возможно, что преобразование солнечного излучения в тепловое с последующим преобразованием этого излучения в электроэнергию с помощью фотоэлементов из германия или In As также окажется эффективным, если применить концентраторы солнечной энергии, высокотемпературные оптические покрытия с подслоем из серебра (см. главу 3) и селективные узкополосные излучатели, например, из Ег203 [196]. Как известно, эффективность фотоэлектрического метода получения электроэнергии резко увеличивается при спектральном сужении падающего излучения, а излучатели из Егг03 позволяют трансформировать поступающую к ним солнечную или тепловую энергию в излучение, спектральное распределение которого совпадает с областью максимальной спектральной чувствительности фотоэлементов из германия [197].
Эффективность перечисленных комбинированных преобразователей в большой степени определяется возможностью создания для каждого из них селективных оптических покрытий с особыми свойствами.