Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка высокоэффективных солнечных элементов на основе микроструктурированного монокристаллического кремния для энергогенерирующих устройств и систем энергоснабжения.

Докладчик: Фукс Борис Исаакович

Должность: ведущий научный сотрудник, научный сотрудник

Цель проекта:
1. Создание возобновляемых источников энергии с повышенной эффективностью. 2. Разработка высокоэффективных солнечных элементов (СЭ) на основе микроструктурированного монокристаллического кремния для энергогенерирующих устройств и систем энергоснабжения.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Должны быть: разработана физико-математическая модель высокоэффективных СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния, проведено математическое моделирование фотовольтаических структур с пониженной электронно-дырочной рекомбинацией, разработана методика измерения параметров и характеристик функционирования (мощности и КПД) экспериментального образца такого СЭ, разработан стенд для исследования функциональных характеристик этого образца, разработаны основы технологии формирования высокоэффективного СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния, разработана маршрутная карта изготовления экспериментального образца данного СЭ, спроектирована его топология, разработана эскизная конструкторская документация (ЭКД) на экспериментальный образец высокоэффективного СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния, изготовлен комплект фотошаблонов для этого образца, изготовлен экспериментальный образец высокоэффективного СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния и проведены его испытания на стенде, согласно программе и методике испытаний.
2. Должна быть проведены технико-экономическая оценка потенциала полученных результатов, маркетинговые исследования с целью изучения перспектив коммерциализации результатов работы, разработаны рекомендации по внедрению ее результатов.
3. По результатам работы должно быть подано 2 патентные заявки.
4. Эффективность преобразования солнечной энергии созданных СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния должна превысить эффективность лучших современных кремниевых СЭ более чем на 15%.
5. Заявленные результаты вытекают из теории флуктуационных поверхностных состояний и теории рекомбинации на этих состояниях. Риски работы связаны с возможным существованием неизвестных паразитных эффектов, а также с юридическими рисками при оформлении патентов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Результаты работы найдут применение в возобновляемой энергетике и должны повысить ее конкурентоспособность в сравнении с различными видами ископаемого топлива.
2. По результатам работы должен быть подготовлен проект ТЗ на выполнение ОКР по теме: «Разработка технологии и создание опытного образца высокоэффективных солнечных элементов и панелей с КПД выше 20%».
3. Результаты работы должны привести к созданию дешевых солнечных элементов с повышенной эффективностью преобразования солнечной энергии

Текущие результаты проекта:
Выполнен аналитический обзор и проведен анализ современного состояния разработок в области высокоэффективных СЭ за период 2008 – 2013 гг.
Разработана физико-математическая модель высокоэффективных СЭ на основе микроструктурированного монокристаллического кремния, найдены пути создания фотовольтаических структур с пониженной электронно-дырочной рекомбинацией и выполнено математическое моделирование работы СЭ на основе таких структур.
Проведен анализ предельно достижимой эффективности таких СЭ и того, сколь сильно их эффективность будет превышать эффективность наилучших современных СЭ.