АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЙ ФОТОЕЛЕКТРИЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ СОНЯЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ЕЛЕКТРИЧНУ ЕНЕРГІЮ

Abstract

Розвиток технологій відновлюваної енергетики з пере-творення енергії сонячного випромінювання на електричну зумовив значний приріст потужностей сонячної електроенергетики, а також спонукає постійно оновлювати прогнози з технічно досяжного потенціалу енергії Сонця при застосуванні фотоелектричного обладнання та устаткування нових поколінь. Мета цієї статті – проведення аналізу існуючих технологій фотоелектричного перетворення сонячного випромінювання на електричну енергію та перспективи їх використання. У роботі наведено аналіз трьох базових технологій перетворення сонячного випромінювання на електричну енергію: термодинамічну, фотоелектричну та комбіновану. Аналіз технологій термодинамічного перетворення енергії сонячного випромінювання показує свою ефективність при переважанні прямого сонячного випромінювання, що в умовах України спостерігається тільки в південних регіонах. З огляду на це більш деталізовано розглянуто технології фотоелектричного перетворення для чотирьох поколінь: кремнієвих, тонкоплівкових, барвникових та перовскітових, які найбільше підходять для помірних широт нашої країни. Усі вони мають відмінності за електричними параметрами, технологією виробництва, матеріалами та ефективністю. Для цих фотоелектричних технологій у роботі наведено математичні залежності, які дають змогу визначити електричні характеристики, параметри для їх порівняння між собою та структурні схеми для наочного зображення відмінностей між ними. Розглянуто досягнення в розробці фотоелектричних технологій за даними провідних світових лабораторій у сфері фотоенергетики, які демонструють сталий розвиток сонячних електричних технологій і підвищення ефективності їх роботи. Наукові положення та висновки, що сформульовані в роботі, базуються на проведених теоретичних дослідженнях, які надають обґрунтування подальшого вивчення теоретично та практично досяжного потенціалу перетворення сонячної енергії на електричну.