Fotowoltaika Polska 2011 : ogniwa słoneczne : podstawy działania, budowa, zastosowania : krajowe ośrodki badawczo-rozwojowe i komercyjne sektora PV

• Autorzy: Panek P.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem wydania "Fotowoltaika Polska 2011" jest przegląd krajowych podmiotów naukowych i gospodarczych zajmujących się różnymi aspektami pozyskiwania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego, a także przybliżenie procesu wytwarzania ogniw słonecznych na bazie krzemu krystalicznego, z racji ich dominującej pozycji w światowej produkcji. Uwzględnienie procesów fizycznych, a także parametrów konstrukcyjnych ogniw słonecznych decydujących o bezpośredniej konwersji promieniowania elektromagnetycznego na energię elektryczną ułatwia zrozumienie zasad pracy ogniwa słonecznego, co bezpośrednio implikuje parametry elektryczne modułów i systemów fotowoltaicznych. Znaczna część materiałów zamieszczonych w niniejszym opracowaniu monograficznym jest wynikiem prac realizowanych w Laboratorium Fotowoltaicznym Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie. Przedstawiony w chronologiczny sposób kompleksowy proces od krzemionki do modułu fotowoltaicznego pozwoli czytelnikowi na zapoznanie się z szerokim aspektem zagadnień i specyficznym słownictwem, stosowanym często jedynie w fotowoltaice i umożliwi także porównanie rodzajów ogniw słonecznych wytwarzanych na bazie krzemu krystalicznego w relacji do ogniw cienkowarstwowych. Niniejsza pozycja, poruszająca także zagadnienia ekonomiczne jest swoistym przewodnikiem w zakresie fotowoltaiki - rodzajem vademecum, który nie tylko zbiera i przybliża Czytelnikowi podstawowe fakty, ale także odpowiada na zasadność rozwoju nowej formy pozyskiwania energii elektrycznej ze Słońca. Zebrane i opisane alfabetycznie podmioty naukowo-badawcze i komercyjne, działające na terenie naszego kraju w zakresie fotowoltaiki pozwolą czytelnikowi na realną ocenę jej stanu, ale przede wszystkim ułatwią zainteresowanym osobom wzajemną informację, realizację zadań naukowych i rozwojowych oraz w jakimś stopniu przyczynią się do rozwoju fotowoltaiki w Polsce, co było nadrzędną inspiracją pozycji "Fotowoltaika Polska 2011".

Słowa kluczowe

PL

fotowoltaika; krzem krystaliczny; ogniwa słoneczne; energia elektryczna; promieniowanie słoneczne

EN

photovoltaic; crystalline silicon; solar cells; electrical energy; solar radiation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 6
• Strony: 69--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 84 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Panek P.

Bibliografia

• [1] J. Bernreuter: Nanocolumns and Other Tricks, Sun & Wind Energy, 1, (2010), p. 100-105.
• [2] P. J. Reddy: Science and Technology of Photovoltaics, BS Publication, India, 2010.
• [3] M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta: Solar Cell Efficiency Tables, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 16, (2008), p. 435-440.
• [4] D. Wortmann: The Sun Rises Again Over Japan, PV Magazine, 2, (2008), p. 42-43.
• [5] www.wholesalesolar.com
• [6] J. Bernreuter: After the Boom, Sun&Wind Energy, 7, (2010), p. 125-129.
• [7] www.solarbuzz.com
• [8] www.irc.ec.europa.eu
• [9] www.enf.cn
• [10] S. Hausmann: The Sun is Rising in the East, Sun&Wind Energy, 10, (2009), p. 90-103.
• [11] G. Hahn, P. Geiger, P. Fath, E. Bucher: Hydrogen Passivation of Ribbon Silicon - Electronic Properties and Solar Cell Results, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialistis Conference, 15-22 September 2000, Anchorage, p. 95-98.
• [12] J. Bernreuter: Good Thinks Come to Those Who Wait, Sun&Wind Energy, 11, (2010), p. 102-105.
• [13] Information in "News", Photovoltaics International, 3, (2009), p. 10.
• [14] Information in "The PV-Tech Blog", Photovoltaics International, 3, (2009), p. 208.
• [15] K. W. Böer: Survey of Semiconductor Physics, Van Nostrand Reinhold, New York, 1992.
• [16] A. Goetzberger, J. Knobloch, B. Voss: Crystalline Silicon Solar Cell, John Wiley & Sons, Chichester, England, 1998.
• [17] Z. M. Jarzębski: Energia Słoneczna - Konwersja Fotowoltaiczna, PWN, Warszawa, 1990.
• [18] J. I. Pankove: Zjawiska Optyczne w Półprzewodnikach, WNT, Warszawa, 1974.
• [19] P. A. Basore: Numerical Modeling of Textured Silicon Solar Cells Using PC-1D, IEEE Trans. on Electron Devices, 37, (1990). p. 337-343.
• [20] P. Menna, G. Di Francia, V. La Ferrara: Porous Silicon in Solar Cells: A Review and a Description of Its Application as an AR Coating, Solar Energy Mater. Solar Cells, 37, (1995), p. 13-24.
• [21] B. M. Damiani, R. Lüdemann, D. S. Ruby. S. H. Zaidi, A. Rohatgi: Development of RIE-textured Silicon Solar Cells, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialistis Conference, 15-22 September 2000, Anchorage, p. 371-374.
• [22] K. Shirasawa, H. Takahashi, Y. Inomata, K. Fukui, K. Okada, M. Takayama, H. Watanabe: Large Area High Efficiency Multicrystalline Silicon Solar Cells, Proc. of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, vol. 1, 11-15 April 1994, Amsterdam, p. 757-760.
• [23] J. Szlufcik, P. Fath, J. Nijs, R. Mertens. G. Willeke, E. Bucher: Screen Printed Multicrystalline Silicon Solar Cells with a Mechanically Prepared V-Grooved Front Texturization, Proc. of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, vol. 1, 11-15 April 1994, Amsterdam, p. 769-772.
• [24] P. Fath, G. Willeke: Mechanical Wafer Engineering for High Efficiency Policrystalline Silicon Solar Cells, Proc. of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, vol. 1, 11-15 April 1994, Amsterdam, p. 1037-1040.
• [25] L. Pirozzi, M. Garozzo, E. Salza: The Laser Texturization in a Full Screen Printing Fabrication Process of Large Area Poly Silicon Solar Cells, Proc. of the 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference, vol. 1, 11-15 April 1994, Amsterdam, p.1025-1028.
• [26] M. A. Green, S. R. Wenham, J. Zhao: High Efficiency Silicon Solar Cells, Proc. of the 11th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 12-16 October 1992, Montreux, p. 41-44.
• [27] R. Lüdemann, B. M. Damiani, A. Rohatgi: Novel Processing of Solar Cells with Porous Silicon Texturing, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialistis Conference, 15-22 September 2000, Anchorage, p. 299-302.
• [28] C. Lévy-Clément, S. Lust, S. Bastide, Q. N. Lê, Dominique Sarti: Macropore Formation on P-type Multicrystalline Silicon and Solar Cells, Proc. of the 3rd International Conference Porous Semiconductors - Science and Technology, 10-15 March 2002, Puerto de la Cruz, p. 8-9.
• [29] H. F. W. Dekkers, F. Duerinckx, J. Szlufcik, J. Nijs: Silicon Surface Texturing by Reactive Ion Etching, Opto-Electronics Rev., 8 (2000), p. 311-316.
• [30] M. Lipiński, P. Panek, E. Bełtowska, V. Yerokhov: Investigation of Macroporous Layer by Chemical Etching for Silicon Solar Cell Manufacturing, Proc. of the 17th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 22-26 October 2001, Munich, p. 1786-1788.
• [31] J. Zhao, A. Wang, M. Green: 19.8% Efficient Multicrystalline Silicon Solar Cells with Honeycomb Textured Front Surface, Proc. of the 2rd World Conference on Photovoltaic Solar Energy Conversion, 6-10 July 1998, Vienna, p. 1681-1684.
• [32] M. J. Stocks, A. J. Carr, A. W. Blakers: Texturing of Polycrystalline Silicon, Solar Energy Materials and Solar Cells, 40, (1996), p. 33-42.
• [33] J. Szlufcik, F. Duerinckx, J. Horzel, E. van Kerschaver, R. Einhaus, K. De Clerco, H. Dekkers, J. Nijs: Advanced Concepts of Industrial Technologies of Crystalline Silicon Solar Cells, Optoelectronics Rev, 8, (2000), p. 299-306.
• [34] H. Nagel, A. G. Aberle, R. Hezel: Optimised Antireflection Coatings for Planar Silicon Solar Cells Using Remote PECVD Silicon Nitride and Porous Silicon Dioxide, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 7, (1999), p. 245-260.
• [35] C. Lévy-Clément: Optical Properties of Porous Silicon Tuned by Electrochemical Reactions: Application to High Efficiency Solar Cells "in" Mass and Charge Transport in Inorganic Materials: Fundamentals and Devices, P. Vincenzini, V. Buscaglia, Techna Sri, 2000, p. 1311-1322.
• [36] I. Lee, D. G. Lim, K. H. Kim, S. H. Kim, S. H. Lee, D. W. Kim, E. C. Choi, D. S. Kim, J. Yi: Efficiency Improvement of Buried Contact Solar Cells Using MgF2/CeO2 Double Layer Antireflection Coatings, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialistis Conference, 15-22 September 2000, Anchorage, p. 403-406.
• [37] B. Lenkeit, T. Lauinger, A. G. Aberle, R. Hezel: Comparison of Remote Versus Direct PECVD Silicon Nitride Passivation of Phosphorus-Diffused Emitters of Silicon Solar Cells, Proc. of the 2rd World Conf. and Exibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion, 6-10 Juli, 1998, Vienna, p. 1434-1437.
• [38] R. K. Pandey, L. S. Patit, J. P. Bange, D. K. Gautam: Growth and Charakterization of Silicon Nitride Films for Optoelektronics Application, Optical Materials, 27, (2004), p. 139-146.
• [39] S. R. Bryce, J. E. Cotter, C. B. Honsberg, S. R. Wenham: Novel Uses of TiO2 in Crystalline Silicon Solar Cells, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 15-22 September, 2000, Anchorage, p. 375-378.
• [40] J. E. Cotter, B. S. Richards, F. Ferraza, C. B. Honsberg, T. W. Leong, H. R. Mehrvarz, G. A. Naik, S. R. Wenham: Design of a Simplified Emiter Structure for Buried Contact Solar Cells, Proc. of the 2nd World Conf. and Exibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion, 6-10 Juli, 1998, Vienna, p. 1511-1514.
• [41] B. C. Charkravarty, P. N. Vinod, S. N. Singh, B. R. Chakraborty: Design and Simulation of Antireflection Coating for Application to Silicon Solar Cells, Solar Energy Mater. Solar Cells, 73, (2002), p. 56-66.
• [42] R. Ahmad-Bitar, D. E. Arafah: Processing Effects on the Structure of CdTe, CdS and SnO2 Thin Films, Solar Energy Mater. Solar Cells, 51, (1998), p. 83-93.
• [43] C. Beneking, W. A. Nositschka, O. Kluth, G. Schöpe, F. Birmans, H. Siekmann, B. Rech: Application of Textured Zink Oxide Films to Obtain Black Multicrystalline Silicon Solar Cell, Proc. of the 16th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 May, 2000, Glasgow, p. 1230-1233.
• [44] E. G. Woelk, H. Kräutle, H. Beneking: Measurement of Low resistive Ohmic Contacts on Semiconductors, IEEE Trans. on Electron Devices, ED-33, (1986), p. 19-22.
• [45] M. M. Hilali, A. Rohatgi, B. To: A Review and Understanding of Screen-Printed Contacts and Selective-Emitter Formation, Proc. of the 14th Workshop on Crystalline Silicon Solar Cells and Modules, 8-11 August, 2004, Winter Park, Colorado, p. 1-9.
• [46] D. K. Schroder: Liftime in Silicon, Solid State Phenomena, 6 & 7, (1989), p. 383-394.
• [47] T. Figielski: Zjawiska Nierównowagowe w Półprzewodnikach, PWN, Warszawa, 1980.
• [48] A. G. Aberle: Surface Passivation of Crystalline Silicon Solar Cells: A Review, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 8, (2000), p. 473-487.
• [49] M. J. Stocks, A. W. Blakers: Theoretical Comparison of Conventional and Multilayer Thin Silicon Solar Cells, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 4, (1996), p. 34-54.
• [50] J. D. Moschner, J. Henze, J. Schmidt, R. Hezel: High-quality Surface Passivation of Silicon Solar Cell in an Industrial-type Inline Plasma Silicon Nitride Deposition System, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 12, (2004), p. 21-31.
• [51] C. Hodson, E. Kessels: Using ALD for Improved Efficiency Crystalline Silicon Solar Cells, Photovoltaics World, 4, (2009), p. 17-21.
• [52] B. Sopori: Silicon Nitride Processing for Control of Optical and Electronic Properties of Silicon Solar Cells, Journal of Electronic Materials, 32, (2003), p. 1034-1042.
• [53] N. Arifuku, M. Dhamrin, M. Suda, T. Saitoh, K. Kamisako: Passivation Effect of a-Si and SiNx:H Double Layer Deposited at Low Temperature Using RF-Remote PECVD Method, Proc. of the 21st EPSEC, 4-8 September 2006, Dresden, p. 877-880.
• [54] N. A. Arora, J. R. Hauser: Spectral Response of n+-n-p and n+-p Photodiodes, IEEE Trans. on Electron Devices, ED-34, (1984), p. 430-434.
• [55] A. Tumański, Z. Sawicki, J. Oleński, J. Baniewicz: Technologia Wytwarzania Półprzewodnikowych Złącz Dyfuzyjnych. W: Procesy Technologiczne w Elektronice Półprzewodnikowej, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1973.
• [56] S. Peters, H. Lavtenschlager, W. Warta, R. Schindler: RTP-Processed 17.5% Efficient Silicon Solar Cells Featuring Record Small Thermal Budget, Proc. of the 16th European Photovoltaic Solar Energy Conf., 1-5 May, 2000, Glasgow, p. 1116-1119.
• [57] M. Sasani: The Simple Approach to Determination of Active Diffused Phosphorus Density in Silicon, Semiconductor Physics, Qantum Electronics & Optoelectronics, 7, (2004), p. 22-25.
• [58] T. Żdanowicz: Pomiary ogniw i modułów fotowoltaicznych, Wykłady i Komunikaty XII Szkoły Optoelektroniki "Fotowoltaika - ogniwa słoneczne i detektory podczerwieni", 22-24 maja 1997, Kazimierz Dolny, str. 159-172.
• [59] N. Enebish, D. Agchbayar, S. Dorjkhand, D. Baatar, I. Ylemj: Numerical Analysis of Solar Cell Current-Voltage Characterstics, Solar Energy Mater. Solar Cells, 29, (1993), p. 201-208. I
• [60] M. Wolf, G. T. Noel, R. J. Strin: Investigation of the Double Exponential in the Current-Voltage Characteristics of Silicon Solar Cells, IEEE Trans. on Electron Devices, ED-24, (1977), p. 419-428.
• [61] www.solarlight.com
• [62] W. Shockley, H. J. Queisser: Detailed Balance Limit on Efficiency of P-N Junction Solar Cells, J. Appl. Phys. 8, (1961), p. 510-519.
• [63] T. Tiedje, E. Yablonovitch, G. Cody, B. G. Brooks: Limiting Efficiency of Silicon Solar Cells, IEEE Trans. on Electron Dev., vol. ED-31, no. 5, (1984), p. 711-716.
• [64] M. A. Green, K. Emery, D. L. King, S. Igari, W. Warta: Solar Cell Efficiency Tables (Version 23), Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 12, (2004), p. 55-62.
• [65] S. R. Wenham, C. B. Honsberg, S. Edmiston, L. Koschier, A. Fung, M. A. Green, F. Ferrazza: Simplified Burid Contact Solar Cell Process, Proc. of the 25th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. 13-17 May 1996, Washington, p. 389-392.
• [66] M. Taguchi, K. Kawamoto, S. Tsuge, T. Baba, H. Sakata, M. Morizane, K. Uchihashi, N. Nakamura, S. Kiyama, O. Oota: HIT™ Cells - High Efficiency Crystalline Si Cells witz Novel Structure, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 8, (2000), p. 503-513.
• [67] H. Sakata, T. Nakai, T. Baba, M. Taguchi, S. Tsuge, K. Uchihashi, S. Kiyama: 20.7% Highest Efficiency Large Area (100.5 cm2) HIT™ Cell, Proc. of the 28th IEEE Photovoltaic Specialistis Conference, 15-22 September 2000, Anchorage, p. 7-12.
• [68] E. Schneiderlöchner, G. Emanuel, G. Grupp, H. Lautenschlager, A. Leimenstoll, S. W. Glunz, R. Preu, G. Willeke: Silicon Solar Cells with Screen Printed-Front Contact and Dielectrically Passivated, Laser-Fired Rear Electrode, Proc. of the 19th Europ. PSEC, 7-11 June 2004, Paris, p. 447-450.
• [69] E. van Kerschaver, G. Beaucarne: Back-contact Solar Cells: A Review, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 14, (2006), p. 107-123.
• [70] J. Poortmans, V. Arkhipov: Thin Film Solar Cells - Fabrication, Characterization and Applications, John Wiley & Sons, Chichester, England, 2006.
• [71] E. Fortunato, D. Ginley, H. Hosono, D. C. Paine: Transparent Conducting Oxides for Photovoltaics, MRS Bulletin, 32, (2007), p. 242-247.
• [72] S. Niki, M. Contreras, I. Repins, M. Powalla, K. Kushiya, S. Ishizuka, K. Matsubara: CIGS Absorbers and Processes, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 18, (2010), p. 453-466.
• [73] P. Grunow, S. Lust, D. Sauter, V. Hoffmann, C. Beneking, B. Litzenburger, L. Podlowski : Weak Light Performance and Annual Yields of PV Modules and Systems as a Result of the Basic Parameter Set of Industrial Solar Cells, Proc. of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 7-11 June, 2004, Paris, p. 2190-2193.
• [74] www.pvresources.com
• [75] H. Kaan, T. Reijenga: Photovoltaics in an Architectural Context, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 12, (2004), p. 395-408.
• [76] www.sunways.de
• [77] www.voltwerk.com
• [78] News in "Products Information", Sun&Wind Energy, 7, (2010), p. 157.
• [79] E. Klugmann-Radziemska: Fotowoltaika w teorii i praktyce, BTC, Legionowo2010.
• [80] C. del Canizo, G. del Coso, W. C. Sinke: Crystalline Silicon Solar Module Technology, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 17, (2009), p. 199-209.
• [81] www.pvinsights.com
• [82] M. Bächler: Thin Future - Outlook for Grid-Connected PV Systems in Europe, Renewable Energy World, 4, (2006), p. 150-161.
• [83] www.solarfeedintariff.net
• [84] S. Tetzlaff: We All Hope that Grid Parity Will Come Soon, Sun&Wind Energy, 4, (2010), p.168-169.