Реферат за 2009 год (№3)

Прямое преобразование
солнечной энергии в электрическую
УДК 666.3.017
М.С. САИДОВ
ВОЗМОЖНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЛЕГИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНЫХ
ПРИМЕСНЫХ ТЕПЛОВОЛЬТАИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Обосновано, что эффективность солнечных примесных тепловольтаических элементов на
основе полупроводников с Eg = 0.3-1.0 эВ может достигать ~ 50%. Эти элементы будут
тонкослойными, с сильнолегированными p- и n-слоями. Предложены II-VI химические соединения для
проведения экспериментальных исследований по легированию германия и разработке германиевых
солнечных примесных тепловольтаических элементов.
УДК 621.
В.В. ЕЛИСТРАТОВ, Е.С. АРОНОВА
ТЕХНОЛОГИИ СОЛНЕЧНОЙ ФОТОЭНЕРГЕТИКИ
ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Рассматриваются технологии солнечной фотоэнергетики для электроснабжения потребителей и
перспективы их развития.
УДК 621.
Р. АЛИЕВ, М.А. АЛИНАЗАРОВА, Р.Г. ИКРАМОВ, О.Т. ИСМАНОВА
ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ФОТОТОК СОЛНЕЧНОГО
ЭЛЕМЕНТА, СОЗДАННОГО НА ОСНОВЕ АМОРФНОГО ПОЛУПРОВОДНИКА
Выбирая в качестве модели СЭ на основе аморфного гидрогенизированного кремния и используя
экспериментальные результаты, выведено выражение для температурной зависимости плотности
тока короткого замыкания. Изучены изменения плотности тока короткого замыкания СЭ при
низких и высоких температурах. Исследована связь этого параметра с высотой потенциального
барьера и величиной коэффициента неидеальности (качества) ВАХ солнечных элементов.
УДК 621.382:621.389
В.Г. ДЫСКИН, З.С. СЕТТАРОВА, М.Н. ТУРСУНОВ
АНТИОТРАЖАЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ КАСКАДНЫХ СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Выполнено компьютерное моделирование однослойного антиотражающего покрытия на основе
смесей для каскадных солнечных элементов, в состав которых входит гетероструктура AlxGa1-xAs.
Результаты моделирования показали, что оптимальной является смесь окислов с Si и GaAs.
Значение интегрального коэффициента пропускания превосходит 92.6% и реализуется для всех
выбранных концентраций компонентов. Сделан вывод, что однослойные покрытия на основе смеси
окислов с полупроводниками имеют технологические преимущества по сравнению с традиционно
используемыми покрытиями, которые обусловлены тем, что при одинаковых оптических
характеристиках покрытия на основе смеси обладают лучшими механическими характеристиками.
УДК 666.3.017
Ш.Н. УСМОНОВ, А.С. САИДОВ, М.С. САИДОВ, А.Ю. ЛЕЙДЕРМАН, К.А. АМОНОВ
АНОМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ
ВОЛЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК pSi-n(Si2)1-x(ZnSe)x СТРУКТУР
Изучены вольтамперные характеристики pSi-n(Si2)1-x(ZnSe)x структур, выращенных методом
жидкофазной эпитаксии из ограниченного объема оловянного раствора-расплава. Их необычное
свойство – убывание величины тока с ростом температуры в интервале 100-140С объясняется на
основе модели рекомбинации, учитывающей изменение концентрации эффективно работающих
рекомбинационных примесных центров из-за интенсивного рождения вакансий и дефект-примесных
комплексов в процессе возбуждения фотоэлемента.
УДК 621.362
В. И. ФЕДУЛОВ, Р. А. ЗАХИДОВ, А. АНАРБАЕВ
ЧАСТИЦА В НЕОДНОРОДНОМ ПОТЕНЦИАЛЬНОМ ПОЛЕ
УСТРОЙСТВ ФОТОВОЛЬТАИКИ
Показано, что проблему движения частицы в границе раздела двух сред устройств
фотовольтаики можно рассматривать как задачу о движении частицы в неоднородном
потенциальном поле, формируемого этой областью. Рассматриваются свободные частицы в
твердом теле и частицы, образовавшиеся в процессе внешних воздействий, например, солнечным
излучением. Важно изучить закономерности их движения в неоднородной области поля в
стационарном и нестационарном случаях. Предложенные уравнения движения частицы в нем и их
аналитические решения, на основе классического представления, позволяют описать
закономерности движения частицы в различных областях границы раздела (тормозящая,
ускоряющая область и область возникновения туннельного эффекта) и, соответственно, оценивать
характеристики преобразования самого устройства.
УДК 621.
Б.Л. ОКСЕНГЕНДЛЕР, Н.Н. ТУРАЕВА, С.Ш. РАШИДОВА
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ МНОЖЕСТВЕННОГО РОЖДЕНИЯ ЭКСИТОНОВ
В СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ НА ОСНОВЕ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК
Высокая эффективность солнечных элементов на основе квантовых точек обусловлена так
называемым эффектом множественного рождения экситонов (МРЭ) в квантовых точках при
поглощении единственного фотона. В данной работе предлагается статистический подход к
процессу рождения сразу многих экситонов в квантовых точках при поглощении энергичного
фотона. Этот подход основывается на статистическом подходе Ферми к одновременному
рождению элементарных частиц (нуклеонов и пи-мезонов) при нуклеон-нуклеон столкновении. Анализ
полученных результатов показывает, что квантовые выходы экситонов, вычисленные на основе
статистического подхода, находятся в достаточно хорошем согласии с экспериментальными
результатами.
Гелиоустановки
и их применение
P.N. BOTSARIS*, F. FILIPPIDOU
ESTIMATION OF THE ENERGY PAYBACK TIME (EPR)
FOR A PV MODULE INSTALLED IN NORTH EASTERN GREECE
Energy Payback Time is defined as the time necessary for a photovoltaic panel to generate the
equivalent amount of energy used to produce it. The goal of this paper is to estimate the energy payback
ratio for a 185*Wp multicrystalline photovoltaic module with specific characteristics and structure. The
methodology followed was attested in two ways of extracting the EPR (Energy Payback Ratio). The first one
was based on precedent researches, whereas the second one was based on the use of two softwares (CES
EduPack 2008 and RETScreen). The results, then, were compared and confirmed in order to deal with
crossbred information.
SALAH ABDALLAH1, MAZEN M. ABU-KHADER2 AND OMAR BADRAN3
PERFORMANCE EVALUATION OF SOLAR DISTILLATION USING VACUUM
TUBE COUPLED WITH PHOTOVOLTAIC SYSTEM
The distillation is one of the important methods of getting distilled water using the free energy supply
from the sun. This study presented a short review on solar still distillation. Also, the study is to enhance the
thermal performance of stills through coupling the still with the Super Heat Conduction Metal
Vacuum Tube (SHCMV). A SHCMV process achieved a continuous operating mode fully operated using flat
plat photovoltaic system. The SHCMV has produced 12 L/m 2/day, whereas the traditional solar still
produced around 1 L/ m2/day of distilled water. The SHCMV increased the yield to around 90%. The
SHCMV gave more than 60% efficiency for more than 5 hours during the daylight.
K. TOUAFEKa*, M. HADDADIb, A. MALEKc
EXPERIMENTAL STUDY ON A NEW HYBRID PHOTOVOLTAIC THERMAL
COLLECTOR
A calorific energy is generated during the photovoltaic conversion of the solar module which increases
the temperature of the cell and will causes a fall of its electric output. This phenomenon is due, on one hand
to the partial unabsorptive solar radiation which constituted the origin of the cells heating and on the other
hand, with the Joule effect caused by the passage of the photo electrical current generated in the external
circuit. This heating, harmful for the photovoltaic cells output involved many research efforts to limit its
effects by evacuating this heat. There was also the idea to exploit this phenomenon by the combination of the
photovoltaic module with a thermal system to form the photovoltaic thermal hybrid collector (PVT) which
will generate at the same time electricity and heat. In this paper we described the design of a new type of
PVT collector through its experimental study. This novel collector constitutes a new technical approach to
maximize the total output of conversion with lower cost compared to the traditional hybrid collectors.
*
Corresponding author. E-mail address: [email protected] (K. Touafek).
Концентраторы
солнечной энергии
УДК 535.4
А.М. ИКРАМОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ УСТАНОВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ
ТЕОРИИ ДИФРАКЦИИ ФРЕНЕЛЯ
Рассматривается дифракция когерентного излучения на препятствиях в контексте
использования камеры-обскур для юстировки фацет концентратора Большой Солнечной Печи.
УДК 662.997.517
Ш.И. КЛЫЧЕВ, С.А. БАХРАМОВ, Ю.А. ДУДКО
КОНЦЕНТРАЦИЯ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
В ОПТИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
Определены оптико-геометрические условия, при которых в оптической среде вместе с
известным из фотометрии положением об увеличении яркости луча, имеет место и увеличение
плотности потока излучения.
Гелиотехническое
материаловедение
УДК 666.3.017
К. АДАМБАЕВ
ОСОБЕННОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИХ
ТЕРМОФОТОПРОВОДИМОСТЬ В СИЛИЦИДЕ МАРГАНЦА
Исследована температурная зависимость электропроводности высшего силицида марганца
Mn4Si7(MnSi1.75). Основываясь на немонотонной зависимости электропроводности от температуры,
предлагается модель электронных переходов с привлечением туннельных, перескоковых, подзона–
зонных и непрямых зона-зонных переходов.
УДК 541.124;546.87.56.42.41
Д.Д. ГУЛАМОВА, Д.Е. УСКЕНБАЕВ, Ж.Ш. ТУРДИЕВ,
Д.Г. ЧИГВИНАДЗЕ, О.В. МАГРАДЗЕ
ОБРАЗОВАНИЕ ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ФАЗ
В НОМИНАЛЬНЫХ СОСТАВАХ Bi1.7Pb0.3Sr2Cax-1CuxOy (х = 4, 5, 7, 9) НА ОСНОВЕ
АМОРФНЫХ ПРЕКУРСОРОВ, ПОЛУЧЕННЫХ
ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Исследована возможность получения сверхпроводящих фаз в составах с повышенным
содержанием Ca и Cu (Bi1,7Pb0,3Sr2Cax-1CuxOy (х=4, 5, 7, 9)) из аморфных прекурсоров, полученных под
воздействием концентрированного солнечного излучения. Установлено, что температура
формирования сверхпроводящих фаз снижается с повышением содержания Ca и Cu.
УДК 541.
В.П. ЕРМАКОВ, М.Р. РАХИМОВ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ПЛЕНОЧНО-КЕРАМИЧЕСКОГО
ТЕПЛО-ФОТОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
НА ОСНОВЕ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА
Приготовлен порошок функциональной керамики плавлением в солнечной печи (Большая
Солнечная Печь, Паркент) с размером зерен ~1 мкм на основе оксидов железа, хрома, кальция,
магния и меди. Изготовлены фото-тепло-фотонные преобразователи на основе полиэтиленовой
пленки толщиной 100 мкм и функциональной керамики. Показано, что использование полимеркерамического фото-тепло-фотонного преобразователя существенно повышает процесс передачи
энергии.
УДК 541.
Г.Т. АДЫЛОВ, М.А. ЗУФАРОВ, Г.В. ВОРОНОВ, Н.А. КУЛАГИНА,
Э.П. МАНСУРОВА, М.Х. РУМИ
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ РАСПЛАВА НА ПРОЦЕССЫ
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КОРДИЕРИТОВОГО СТЕКЛА
ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО
ЛУЧИСТОГО ПОТОКА
Приведены результаты исследований кристаллизации стекол кордиеритового состава,
полученных охлаждением расплава с различной скоростью. Установлено, что для получения
аморфного материала необходимо осуществление охлаждения расплава со скоростью не менее 10 3
град/с. Учитывая особенности технологического процесса получения спеченных ситаллов,
предусматривающего получение порошка стекла, наиболее оптимальным следует считать
охлаждение расплава путем слива в воду.
Возобновляемые
источники энергии
УДК 621.548:551.554.
У.А. ТАДЖИЕВ, Р.А. ЗАХИДОВ, Н.И. ОРЛОВА, А.И. АНАРБАЕВ, М.У. ТАДЖИЕВ
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
УСТАНОВОК ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ НА РАВНИНАХ УЗБЕКИСТАНА С
УЧЕТОМ
ВЕРТИКАЛЬНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ СКОРОСТИ ВЕТРА.
ЧАСТЬ II
Численными исследованиями оценены основные энергетические и временные характеристики
работы ветроэлектрических установок повышенной мощности (от 60 до 630 кВт) восьми
типономиналов в условиях плато Устюрт.