Дослідники з Делфтського технологічного університету (TU Delft) досліджували, як силова електроніка може бути вбудована в сонячні елементи, і запропонували кілька варіантів конструкції фотоелектричних пристроїв, що включають діоди, транзистори, конденсатори та котушки індуктивності.
«Ми припускаємо застосування цих інновацій спочатку на побутовому ринку або в конкретних додатках, таких як пристрої Інтернету речей (IoT) з живленням від фотоелектричних модулів, а потім у міру того, як економія за рахунок ефекту масштабу починає діяти, впровадження на ринок в масштабах комунальних послуг", - сказав відповідний автор дослідження Девід Ван Ніджен.
У статті "Вивчення переваг, проблем та здійсненності інтеграції силової електроніки в сонячні елементи c-Si", яка була нещодавно опублікована в журналі Cell Reports Physical Science, нідерландська дослідницька група уточнила, що їхня головна мета полягала у дослідженні іншого підходу для полегшення підмодульної силової електроніки, підвищення деталізації та використання нових підходів до регулювання живлення.
Під час огляду вчені виявили,
що діоди є найбільш підходящими пристроями, які можна інтегрувати в фотоелектричні елементи, причому деякі конструкції вже були продемонстровані на дослідницькому рівні. Вони сказали, що так звані Alq3/p-Si діоди Шотткі, які також відомі як діоди з гарячими носіями або діоди низької напруги, є найкращими для вбудовування в сонячні елементи. Цей тип діода складається із з’єднання напівпровідника з металом і відомий тим, що забезпечує швидке перемикання та низьке пряме падіння напруги.
Що стосується транзисторів, вчені кажуть, що їхня інтеграція у фотоелектричні пристрої може бути складнішою. «Оскільки процеси виготовлення транзисторів вимагають літографічних етапів, для рентабельної інтеграції необхідно об'єднати якнайбільше етапів обробки з виготовленням фотоелектричних модулів», — підкреслили вони, наголосивши на обмеженнях, пов'язаних з об'єднанням етапів виробництва стандартних вертикальних конструкцій силових транзисторів з етапами фотоелектричної промисловісті.
У їхньому огляді також розглядалася інтеграція пасивних компонентів, і інтеграція тонкоплівкових конденсаторів, яка, на думку вчених, є складною через недостатньо високу ємність.
«Оскільки розробка силової електроніки, інтегрованої в комірки, є відносно невивченою, поки що неможливо кількісно визначити капітальні витрати», — відповів Ван Нійен на запитання про вартість технології. «Наприклад, різні концепції, описані в нашому рукописі, не обов’язково повинні застосовуватися одночасно до однієї комірки. Ціна повністю залежить від точних компонентів і топологій, які використовуються».
Джерело: pv-magazine.com
