Рассмотрены основные направления развития фотоэлектрического метода преобразования солнечной энергии, открывающие широкие перспективы полупроводниковой гелиоэнергетики. Основное внимание уделено фотопреобразователям на основе AIIIBV-гетероструктур, главным образом каскадным солнечным элементам, обеспечивающим наибольшую эффективность преобразования солнечной энергии, для получения которых используются \glqq высокие\grqq технологии--- молекулярно-пучковая и МОС-гидридная эпитаксии. Показано, что использование метода промежуточного концентрирования солнечного излучения обеспечивает снижение площади и, следовательно, стоимости солнечных элементов пропорционально степени концентрирования солнечного излучения.

Показана перспективность термоэлектрического способа преобразования тепловой и солнечной энергии при использованиии высокоэффективных узкозонных фотопреобразователей. Методами жидкофазной эпитаксии, газофазной эпитаксии из металлорганических соединений, диффузии цинка из газовой фазы получены термофотоэлектрические преобразователи на основе структур GaSb и GaAs/Ge, характеризующиеся увеличенными значениями фототока и напряжения холостого хода. Это позволило получить термофотоэлементы на основе указанных структур с эффективностями соответственно25 и16% при температуре излучения черного тела T=1473 K и при условии100%-го возврата \glqq тепловых\grqq фотонов к эмиттеру.

Представлены результаты для двусторонних, с внешними шинами, кремниевых солнечных элементов из [n+p(n)p+]-структур на основе Cz-Si с токособирающей системой новой конструкции LGWEB (laminated grid of wire external busbars), которая состоит из пленки проводящего оксида, нанесенной на кремниевую структуру, электрических шин, расположенных рядом с кремниевой структурой, и проволочной контактной сетки, прикрепленной низкотемпературным методом ламинирования одновременно к оксиду и шинам. Двусторонние солнечные элементы LGWEB имеют рекордно высокую для подобных приборов эффективность: 17.7%(n-Si)/17.3%(p-Si) при двусторонности 74-82% для гладкой тыльной поверхности и 16.3%(n-Si)/16.4%(p-Si) при двусторонности 89% для текстурированной тыльной поверхности. Показано, что технология LGWEB позволяет достичь величины кпд, превосходящей21%.

Приведены результаты сопоставительных исследований темновых вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик пленочных солнечных элементов CdS/CdTe/Cu/Au и CdS/CdTe/ITO. Впервые экспериментально определены физические свойства тыльного контакта p+-CdTe/n+-ITO. PACS: 84.60.Tt, 85.20.Su, 73.30.+y

Обобщаются литературные данные и сообщаются новые результаты исследования потерь, сопровождающих фотоэлектрическое преобразование энергии в тонкопленочных солнечных элементах CdS/CdTe. Обсуждаются и уточняются требования к электрическим характеристикам материала, минимизирующие электрические потери и обеспечивающие эффективное поглощение излучения в активной области диодной структуры. Показано, в какой степени неполное собирание фотогенерированных носителей заряда определяется рекомбинацией как на границе раздела CdS/CdTe (исходя из уравнения непрерывности с учетом поверхностной рекомбинации), так и в области пространственного заряда (на основе уравнения Гехта). Сравнение результатов расчетов и эксперимента показывает, что в общем оба вида рекомбинационных потерь являются существенными, но могут быть практически устранены выбором параметров как барьерной структуры, так и используемого материала. Обсуждаются предельные значения плотности тока короткого замыкания и коэффициента полезного действия солнечного элемента CdS/CdTe. PACS: 84.60.Jt

Методом электрохимического осаждения изготовлены солнечные элементы на основе гетеропереходов SnO2/Cd0.4Zn0.6S/CdTe. Изучены зависимости их электрических и фотоэлектрических свойств от режима термической обработки. Показано, что термическая обработка снижает туннельные токи почти на 2порядка величины. Определен оптимальный режим термической обработки (t=300oC иtau=9 мин), при котором обеспечивается максимальная фоточувствительность исследуемых гетеропереходов (Isc~ 21.2 мА/см2, Uoc~813 мВ, eta=14.7%). PACS: 84.60.Jt; 82.45.Qr

Гальпер А.м., Лучков Б.и., Озеров Ю.в., Ходарович А.м. Фазы развития солнечных гамма-вспышек по данным эксперимента "Гамма-1" // Научная сессия МИФИ-1998. Ч.2 Астрономия и исследование космического пространства. Оптика и лазерная физика. Теоретические проблемы физики. Лазерная физика и взаимодействие излучения с веществом, стр. 43-45

Малашкевич В.д., Семенков С.в. Исследование временных профилей солнечного излучения УФ и рентгеновского диапазонов с помощью приборов "БРМ" и "ФОКА" КНА "ФОТОН" // Научная сессия МИФИ-1998. Ч.2 Астрономия и исследование космического пространства. Оптика и лазерная физика. Теоретические проблемы физики. Лазерная физика и взаимодействие излучения с веществом, стр. 24-26

Федик И.и., Попов Е.б., Паршин Н.я., Королев В.в. Двигательно-энергетическая установка на солнечных тепловых аккумуляторах с двумя плавкими зонами // Научная сессия МИФИ-1998. Ч.4 Физико-технические проблемы ядерной энергетики. Физико-технические проблемы нетрадиционной энергетики. Топливо и энергетика. Физикохимия и технология неорганических материалов. Новые материалы и химические продукты. Производственные технологии, стр. 172-173

Архангельский А.и. Характеристики прибора "Наталья-2М" для регистрации высокоэнергичного гамма-излучения солнечных вспышек // Научная сессия МИФИ-1999. Ч.4 Астрофизика. Космофизика. Ускорительная техника. Физика элементарных частиц. Ядерная физика, стр. 36-37