Innovative thin-film heliotechnologies of decarbonization and ecologization of municipal energy of Ukraine

Abstract

Нині серед відновлюваних джерел енергії особливо ефективною є сонячна енергетика. Відомо, що сонячні панелі переважно (понад 95 %) виготовляють на основі монокристалічного або полікристалічного (іноді аморфного) кремнію як унікального напівпровідникового матеріалу. Його незамінність пояснюється поширеністю в природі, водночас технологія виготовлення кремнієвих сонячних елементів досить складна та енергоємна. Тому вчені світу сьогодні працюють над пошуком нових матеріалів, зокрема бінарних, потрійних, нестехіометричних та інших сполук. Вони також мають задовільні електрофізичні характеристики, однак нині ці тандемні та складніші матеріали порівняно з кремнієм мають значно нижчий ККД і проблеми зі строками експлуатації. Крім того, переважна більшість із них є рідкісними в природі, а тому промислове виробництво досить проблематичне.

Today, among renewable energy sources, solar power is particularly effective. It is known that solar panels are mainly (more than 95 %) based on monocrystalline or polycrystalline (sometimes amorphous) silicon, as a unique semiconductor material. Its irreplaceability is explained by its prevalence in nature, at the same time, the technology of manufacturing silicon solar cells is quite complex and energy-intensive. Therefore, scientists of the world today are working on the search for new materials, in particular, binary, ternary, non-stoichiometric and other compounds They also have satisfactory electrophysical characteristics, however, at present, these tandem and more complex materials have, compared to silicon, significantly lower efficiencies and problems with the timing of their operation. In addition, the absolute majority of them are rare in nature and therefore industrial production is quite problematic.