Důležité vlastnosti kovů používaných v elektrotechnice
Měrný elektrický odpor (rezistivita)
Teplotní součinitel odporu
Supravodivost a hypervodivost
Hustota
Nejmenší má lithium, největší osmium
Teplota tání
Součinitel tepelné vodivosti
Největší mají čisté kovy
Rozdělení kovů podle teploty tání:
1. kovy s nízkou teplotou tání
2. kovy se střední teplotou tání
3. těžkotavitelné kovy
1. Základní elektrovodné materiály
Požadují se co nejmenší ztráty, tj. co nejmenší el. odpor.
Elektrický odpor závisí na rozměrech a na teplotě vodiče. Rezistivita elektrovodných
materiálů má hodnotu v rozmezí
ρ = 10-2
až 10-1
µ m
teplotní činitel u většiny čistých kovů je
αR = 4
Účinnost těchto
tenkovrstvých článků nepřesahuje laboratorních podmínkách Diskutabilní je
použití výše uvedených materiálů ohledem ochranu životního prostředí. Účinnost těchto článků tč. Zatím však účinnost těchto struktur nízká laboratorních
podmínkách kolem %). c-Si u
mc-Si, laboratorních podmínkách pak Nevýhodou velká spotřeba materiálu.
Výroba vcelku jednoduchá levná.
a) Solární články krystalického křemíku (c-Si, mc-Si)
Přes celosvětové produkce solárních článků využívá krystalického křemíku (c-Si) nebo
tzv. CdS nebo ZnO). multikrystalického křemíku (mc-Si). Vlastní článek (materiál vodivosti emitor,
materiál vodivosti báze) pokryt antireflexní vrstvou (TiO2), která umožňuje nejlepší
využití dopadajícího světla.
.62
světlo
kontakt
antireflexní
vrstva
kontakt
emitor
báze zátěž
obr.
b) Solární články galiumarsenidu (GaAs)
Tyto články mají oproti článkům c-Si nebo mc-Si daleko větší účinnost (až %); jejich
výroba ale příliš náročná materiál drahý.7
bezproblémové odvádění proudu článku. Dopadající světlo je
absorbováno extrémně tenké vrstvě barviva (0,5 nm), jež nanesena vrstvě
porézního TiO2 největší plochou. Dosažitelná účinnost %. Tento typ článků hojně využíván zařízeních velmi nízkým příkonem
(kalkulačky, hodinky, atd.9. Většímu rozšíření zatím brání nestabilita parametrů
článků. Jejich výhodou snadná energeticky nenáročná výroba při nízkých
teplotách.
e) Solární články CuInSe
CuInSe (P) při výrobě napařuje materiál (např. Při absorpci světla molekule barviva vybuzen
elektron následně přechází TiO2.
d) Solární články kadmiumteluridu (CdTe)
Kadmiumtelurid (P) při výrobě vylučuje materiálu (např.
Proto jsou vyvíjeny články tenkých krystalických vrstev tloušťky podložce
z keramiky, grafitu, atd.. Proudový okruh uzavřen přes elektrolyt, který
zároveň zajišťuje opětovnou regeneraci molekuly barviva. CdS) nepříliš náročným
technologickým postupem.
c) Solární články amorfního křemíku (a-Si)
Místo přechodu mají tenkovrstvé články a-Si mezi oblastmi intrinsickou oblast I
(oblast vlastní vodivostí) tloušťky cca µm. Účinnost těchto tenkovrstvých článků nepřesahuje %,
v laboratorních podmínkách Nevýhodou použití jedovatého kadmia.
f) Solární články bázi sensibilizovaných barviv
Tento typ solárních článků patří mezi fotoelektrochemické články. Proto zatím využívají pouze kosmonautice. Pod bází celoplošný spodní kontakt.
Solární články můžeme rozdělit podle provedení podle použitého materiálu. Účinnost těchto článků závisí osvětlení a
nepřekračuje tč.)
