Эффективность концентраторных фотоэлектрических модулей на основе короткофокусных линз Френеля и A$^3$B$^5$ солнечных элементов

Исследован КПД концентраторных фотоэлектрических модулей, построенных на основе высокоэффективных каскадных GaInP/GaAs/Ge солнечных элементов и линз Френеля размером 60 $\times$ 60 mm типа (“силикон на стекле”) с сокращенным фокусным расстоянием. Проведено моделирование пространственных распределений фототоков для субэлементов каскадного солнечного элемента, на основании которого рассчитаны вольт-амперные характеристики и зависимости КПД от фокусного расстояния линз Френеля в диапазоне 85–125 mm и допустимого угла разориентации фотоэлектрического модуля от направления на Солнце. Установлено, что сокращение фокусного расстояния от величины 125 mm, которая является оптимальной с точки зрения эффективности для линзы выбранного размера, до 105 mm приводит к снижению КПД не более чем на 0.3 abs.% при углах разориентации до 2$^\circ$. Следствием дальнейшего уменьшения фокусного расстояния линзы до 85 mm является падение КПД модуля на 0.6-1.2 abs.%.