Фотоэлектрические элементы и системы
Базовой характеристикой развития общества является энергопотребление. В настоящее время к основным источникам энергии относятся: органическое топливо (нефть, газ, уголь), атомная энергия, гидроэнергия. Однако используемые виды топлива, во-первых, ограничены в объемах, например, органические виды топлива; во-вторых, являются опасными (атомная энергия); в-третыа, вызывают загрязнение окружающей среды, уровень которого пропорционален уровню энергопотребления. Одним из путей решения этой проблемы признается использование возобновляемых источников энергии: энергии солнца, ветра, биоэнергетики и т. д.
Установлено, что энергия, получаемая Землей от Солнца за один час, равна общему количеству энергии, потребляемой людьми в год. Развитию энергетики на основе использования излучения Солнца уделяется больше внимания, что связано с рядом факторов:
- экологическая безопасность', в результате сгорания ископаемого топлива образуются газы: двуокись углерода, азот и диоксид азота. Эти газы оказывают отрицательное влияние на окружающую среду. При использовании солнечной энергии количество отработанных газов незначительно;
- неограниченность запаса солнечной энергии: запасы многих ресурсов на Земле ограничены. Подсчитано, что месторождения нефти будут разработаны в течение следующих 43 лет, угля -— в течение 174 лет, природного газа — в течение 56 лет, урана — 66 лет. Но солнечная энергия будет существовать всегда.
Возможная мощность фотоэлектрических станций составляет более 1 ООО ТВт, а объем вырабатываемой энергии — 2-1010 ТВт.
В работе [36] приведен анализ развития фотоэлектричества (PV-энергетики) в мире.