Производители солнечных ячеек готовят человечество к ситуации, когда Солнце будет светить не только днем с неба, но и ночью из домашних светильников. «Солнечная фотовольтаическая промышленность достигнет сетевого паритета ¹ в течение 5 лет» – это предсказание принадлежит Stephen O'Rourke, главному аналитику по полупроводниковому оборудованию и материалам Дойчес Банка [1].

Несмотря на жалобы компаний-производителей солнечных ячеек на нехватку исходного сырья – поликристаллического кремния, емкость установленных в 2007 г. солнечных фотовольтаических панелей достигла рекордного значения – 2826 МВт, что на 62% выше достижения 2006 г. (согласно оценкам компании Solarbuzz LLC, занимающейся консалтинговыми услугами в области солнечной энергетики) [2]. Общее производство поликристаллического кремния в 2007 г. возросло на 30%, в течение года стартовало более 20 новых производств поликремния. Общий объем «солнечного» рынка в 2007 г. составил 17,2 млрд. долл. Японские производители уступили первую позицию Китаю, произведя 26% мировой продукции солнечных элементов в сравнении 35% китайских производителей.

Компании соревнуются в емкости электроэнергии, генерируемой произведенными ими солнечными элементами, а исследователи – в максимальной достигнутой эффективности преобразования солнечного излучения в электрический ток.

Корпорация Mitsubishi Electric (Токио, Япония) заявляет, что она достигла мирового рекорда в эффективности фотоэлектрического преобразования – 18,6% – в поликристаллической кремниевой солнечной ячейке в форме квадрата со стороной размером 150 мм. [3]. В новой конструкции добавлено текстурирование поверхности поликристаллической подложки для снижения отражения солнечного излучения и оптимизирована технология p-n перехода для усиления генерации электрического тока. Текстурирование позволило создать структуру типа пчелиных сот на всей поверхности ячейки, используя технологию лазерного паттернирования. В массовое производство фотовольтаических солнечных модулей разработанная технология войдет в начале 2011 г.

Для расширения ежегодного поизводства фотовольтаических ячеек и модулей от 150 МВт до 220 МВт Mitsubishi инвестирует 70,7 млн. долл. [4] В перспективе Mitsubishi планирует достичь к 2013 году ежегодного выпуска ячеек емкостью 500 МВт. Компания владеет 18 патентами национального уровня и 7 патентами международного уровня, относящимися к фотовольтаической технологии.

В феврале с.г. исследовательский центр по наноэлектронике и нанотехнологии бельгийской компании IMEC заявил о достижении рекордной 24,7% эффективности преобразования на GaAs солнечных ячейках c одним p-n переходом, изготовленных на Ge подложках [5]. GaAs солнечные ячейки применяются в спутниковых солнечных панелях и в наземных солнечных концентраторах. IMEC отмечает это событие как шаг вперед к созданию гибридных ячеек, сочетающих различные полупроводники, подобранные таким образом, чтобы наиболее эффективно поглощать солнечное излучение во всем диапазоне длин волн. Среди возможных комбинаций – материалы А₃В₅ и германий, в которых, по оценкам, можно достичь 35% эффективности.

Автор – С.Т.К.

¹ сетевой паритет – ситуация, когда стоимость «солнечного» электричества сравняется со стоимостью электричества, генерируемого тепловыми электростанциями.