Устойчив ли кристаллический кремний к воздействию электромагнитных полей на солнце?
Аккумулятор FIAMM 12FGHL28
Исследователи из Буркина-Фасо оценили техническую осуществимость установки фотоэлектрических систем вблизи базовых приемопередающих станций и обнаружили, что солнечные модули с «оптимальным» содержанием бора могут лучше противостоять воздействию электромагнитного поля.
Группа исследователей из Университета Жозефа Ки-Зербо в Буркина-Фасо изучила эффективность фотоэлектрических систем, расположенных вблизи базовых приемопередающих станций (BTS), и обнаружила, что электромагнитные поля могут влиять на работу солнечных батарей в зависимости от их мощности.
Ученые объяснили, что наличие электромагнитной волны в BTS может вызвать увеличение тока в солнечных модулях, хотя этот эффект может быть недостаточно сильным, чтобы повлиять на выработку энергии системой.
«Однако, когда электрическое поле слишком сильное, часть тока преобразуется в тепло за счёт эффекта Джоуля. Это может ухудшить качество p-n перехода. Поэтому лучше уменьшить воздействие сильного электромагнитного поля на фотоэлемент», — заявили они.
Исследовательская группа рекомендовала размещать фотоэлектрическую систему на «безопасном» расстоянии от BTS и использовать солнечные модули с высоким содержанием бора, которые более устойчивы к воздействию электромагнитного поля и менее подвержены деградации под воздействием света (LiD).
Чтобы проверить свой подход, учёные провели серию симуляций и определили оптимальный диапазон легирования бором, повышающий устойчивость солнечных модулей к повреждениям электромагнитным полем.
1021 см −3Концентрация бора в слое p-типа обычно составляет для формирования p-n перехода, необходимого для преобразования солнечной энергии. Концентрация бора в солнечных элементах имеет ключевое значение. Исследователи обнаружили, что при концентрации бора 1017 см−3 ток в модуле падает, а напряжение немного увеличивается.
«Это можно объяснить способностью фотоэлектрической ячейки проявлять более высокую устойчивость к эффектам ЭДС при 1017 см−3, — пояснили они. — Это наблюдение подтверждает, что максимальная выходная электрическая мощность достигается при таком уровне легирования, когда фотоэлектрическая ячейка находится в условиях стационарного многоспектрального солнечного освещения, что снижает эффекты LID».
Команда заявила, что полученные результаты могут помочь разработчикам проектов и производителям солнечных модулей «легко» интегрировать фотоэлектрические системы в инфраструктуру BTS.
С результатами исследования можно ознакомиться в статье «Устойчивость кристаллического кремниевого фотоэлемента к воздействию электромагнитного поля», опубликованной в Solar Compass.