Web of Science®
ФТИ в 2000–20 гг.
Статей 24429
Цитируемость
суммарная 320806
на статью 13.1
Индекс Хирша 168
G-индекс 284
Scopus®
ФТИ в 2000–20 гг.
Статей 27574
Цитируемость
суммарная 343754
на статью 12.5
Индекс Хирша 177
G-индекс 295
Основные достижения
Отчет ФТИ 2020
 

Основные достижения 2021 года

Перечень 

Высокоэффективные фотоэлектрические модули с наногетероструктурными солнечными элементами и концентраторами солнечного излучения

Андреев,ВМ; Давидюк,НЮ; Потапович,НС; Садчиков,НА; Чекалин,АВ; Ионова,ЕА; Андреева,АВ; Малевский,ДА; Покровский,ПВ; Малевская,АВ
лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Иванова,СВ)

Выполнены исследования, разработки и испытания солнечных фотоэлектрических модулей с КПД = 32-34% на основе каскадных AlGaInP/GaInAs/Ge наногетероструктурных солнечных элементов с КПД > 42% и мощных концентраторов (линз Френеля с оптическим КПД > 86%) солнечного излучения. Линзы Френеля обеспечивают 600-кратное концентрирования солнечного излучения и пропорциональное уменьшение площади и стоимости солнечных элементов в модуле. В субмодулях площадью 144 см2 достигнуты значения КПД > 34%. Модуль площадью 0,46 м2 генерирует электрическую мощность более 150 Вт (в условиях солнечного облучения АМ1.5, 1000 Вт/м2) при КПД > 32%. На основе разработанных модулей и прецизионной системы слежения за Солнцем создана высокоэффективная энергоустановка, обеспечивающая увеличение в 1,7-1,8 раз удельной (кВт·часов на 1 м2) генерируемой электроэнергии по сравнению с кремниевыми батареями за счет большей (в 1,5 раза) эффективности и слежения за Солнцем. Достигнутые характеристики модулей являются наивысшими в РФ и находятся на уровне лучших мировых достижений.

Иллюстрации

Рис. 1. Фотоэлектрический модуль (0,5 м2) без боковых стенок: верхняя панель с 32-мя линзами Френеля (12х12 см2) и нижняя панель с 32-мя солнечными элементами.

Рис. 2. Фотоэлектрический модуль (0,5 м х 1 м), состоящий из 32 субмодулей, каждый из которых включает линзу Френеля и каскадный солнечный элемент.

Кристаллическая структура алмазных наночастиц (A), распределение частиц по размерам (B) и связь размеров частиц с отражательной способностью для холодных нейтронов разной энергии (С), Сплошная черная линия — связь оптимального размера частицы и скорости нейтронов, сплошная красная — соответствующее альбедо, пунктирная красная — расчет, выполненный на основе фактического распределения алмазных наночастиц по размерам из [1].

Направление ПФНИ 1.3.2.5 Тема Госзадания ФТИ им. А.Ф. Иоффе 0040-2019-0026.

Публикации

  1. А.В. Чекалин, А.В. Андреева, Н.Ю. Давидюк, Н.С. Потапович, Н.А. Садчиков, В.М. Андреев, Д.А. Малевский ?Высокоэффективные фотоэлектрические модули с концентраторами солнечного излучения?, ЖТФ, т. 91, вып. 6, стр. 913-919, 2021.
  2. A.V.Andreeva, N.Yu.Davidyuk, D.A.Malevskii, P.V.Pokrovskii, N.A.Sadchikov, A.V.Chekalin ?Measurement of the thermal characteristics of concentrator photovoltaic modules?, Technical Physics, Vol. 66, No. 2, pp. 280-287, 2021.
  3. D.A.Malevskii, A.V.Malevskaya, P.V.Pokrovskii, V.M.Andreev ?Dynamics of air humidity in a concentrator photovoltaic module with a drying device?, Technical Physics Letters, 2021, Vol. 47, No. 2, pp. 208-210.
  4. Е.А.Ионова, Н.Ю.Давидюк, Н.А.Садчиков, А.В.Андреева ?Исследование концентраторных фотоэлектрических модулей с каскадными солнечными элементами?, ЖТФ, т. 91, вып. 9, стр. 1419-1426, 2021.
  5. ?Способ изготовления концентраторного фотоэлектрического модуля?. Авторы: Андреев В.М., Малевский Д.А., Малевская А.В., Потапович Н.С. Патент на изобретение ? 2740862 от 21.01.2021
  6. ?Мощный концентраторный фотоэлектрический модуль?. Авторы: Андреев В.М., Давидюк Н.Ю., Малевский Д.А., Покровский П.В., Потапович Н.С., Садчиков Н.А., Чекалин А.В. Патент на изобретение ? 2740738 от 20.01.2021
  7. ?Концентраторная солнечная энергетическая установка?. Авторы: Андреев В.М., Андреева А.В., Давидюк Н.Ю., Садчиков Н.А., Чекалин А.В. Патент на изобретение ? 2740437 от 14.01.2021
Яндекс.Метрика
© 2005–2020 разработка и сопровождение: ОНТИ ФТИ им. А.Ф. Иоффе