CC BY
4
pp. 1682-1693, 2013.
2. A. Yella, H.-W. Lee, H. N. Tsao et al., "Porphyrin-sensitized solar cells with cobalt (II/III)-based redox electrolyte exceed 12 percent efficiency," Science, vol. 334, no. 6056, pp. 629-634, 2011.
3. M. Grätzel, "Dye-sensitized solar cells," Journal of Photochemistry and Photobiology C, vol. 4, no. 2, pp. 145-153, 2003.
4. J. Ferber, R. Stangl, and J. Luther, "Electrical model of the dye-sensitized solar cell,"Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 53, no. 1-2, pp. 29-54, 1998.
5. J. Bisquert and I. Mora-Sero, "Simulation of steady-state characteristics of dye-sensitized solar cells and the interpretation of the diffusion length," Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 1, no. 1, pp. 450-456, 2010.
6. S. Wenger, M. Schmid, G. Rothenberger, A. Gentsch, M. Grätzel, and J. O. Schumacher, "Coupled optical and electronic modeling of dye-sensitized solar cells for steady-state parameter extraction," Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, no. 20, pp. 10218-10229, 2011.
7. S. Wenger, M. Schmid, G. Rothenberger, A. Gentsch, M. Grätzel, and J. O. Schumacher, "Coupled optical and electronic modeling of dye-sensitized solar cells for steady-state parameter extraction," Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, no. 20, pp. 10218-10229, 2011.
8. J. Ferber, R. Stangl, and J. Luther, "Electrical model of the dye-sensitized solar cell,"Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 53, no. 1-2, pp. 29-54, 1998.
УДК 620.91
Шамин А.А. аспирант
кафедра «нано- и микроэлектроника» Пензенский Государственный Университет
Печерская Е.А., д.т.н. научный руководитель, профессор
Россия, г. Пенза
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН СКСЭ НА ОСНОВЕ
РУТЕНИЕВОГО КРАСИТЕЛЯ
Аннотация: предложенная в данной статье методика расчета позволяет проводить комплексный анализ производительности солнечных элементов и допускает дальнейшее развитие численных методов для проектирования и оптимизации любых типов солнечных элементов третьего поколения (ячейки Гретцеля и солнченые элементы на основе перовскита).
Ключевые слова: СКСЭ, ГОНП, солнечные элементы, энергоэффективность, ячейки Гретцеля, фотонапряжение, время жизни электрона, диоксид титана, прозрачные проводящие покрытия, вольт-амперные характеристики
Shamin A.A., post-graduate student at the department "Nano- and microelectronics"
Penza State University Russia, Penza Scientific director: Pecherskaya E.A.
Proffesor
CALCULATION OF BASIC PHYSICAL QUANTITIES GRATZEL CELLS BASED ON RUTHENIUM
The summary in English: proposed in this paper method of calculation allows for a comprehensive analysis of the performance of solar cells and allows for further development of numerical methods for the design and optimization of all types of solar cells of the third generation (dye-sensitized solar cell and solar cell based on perovskite)
Key words: dye-sensitized, perovskite, solar cells, efficiency, Gratzel cells, photovoltage, the electron lifetime, titanium dioxide, transparent conductive coatings, volt-current characteristics
В данной работе использована методика расчета для получения вольтамперных характеристик СКСЭ на основе рутениевого красителя. Однако методика может быть применена к СКСЭ на основе любого другого красителя. Коэффициент поглощения рутениевого красителя в диапазоне от А1 = 300 нм до А2 = 800 нм и другие параметры и константы взяты из источников [1,4,8, 9] и представлены в таблице 1.
* ше 5.6ше (ше — масса электрона)
T 300 K
По 1017 см-3
Е = — 0.9 эВ
0.95
D 5 * 1015 см2/c
На рисунке 1 представлена вольтамперная характеристика, полученная в зависимости от времени жизни электрона т при толщине d=20 нм и 5 = 0.9.
О 0.2 0.4 0.6 0.8
У,(В)
1 - т = 2 мс; 2 - т = 10 мс; 3 - т = 20 мс; 4 - т = 50 мс Рисунок 1. Вольтамперная характеристика СКСЭ (8 = 0.9) в
зависимости от времени жизни электрона Таблица 2. Значения ]8С, Уос, РР и ^
8 ]5С, мА/см2 Уос. мВ FF V, %
0.8 11.170 819 0.828 7.572
0.9 12.470 822 0.858 8.482
0.95 13.120 823 0.827 8.937
1 13.770 824 0.827 9.392
Из таблицы 2 видно, что при увеличении 6, растет плотность тока короткого замыкания, а вместе с ним и энергоэффективность СКСЭ, тогда как напряжение холостого хода и фактор заполнения остаются практически неизменными.
На рисунках 2а и 2б изображены зависимости /5С(й) и ^(й)[2,3]. Видно, что толщина данного слоя является важнейшим технологическим параметром, определяющим плотность тока короткого замыкания и энергоэффективность СКСЭ. Плотность тока короткого замыкания и энергоэффективность СКСЭ достигают максимальных значений в интервале от d=15 нм до d=20 нм [8,11]. Дальнейшее увеличение толщины приводит к
уменьшению значений /5С и эффективности СКСЭ. Также следует отметить, что толщина слоя TiO2 практически не влияет на напряжение холостого хода и фактор заполнения.
20 .'О
(1 (МКМ)
Рисунок 2а, 2б. График зависимости плотности тока от толщины и коэффициента энергоэффективности от толщины Кривые, изображенные на рисунках 3 (а) и 3 (б), отвечают значениям плотности тока короткого замыкания и энергоэффективности СКСЭ соответственно в зависимости от времени жизни электрона.
Рисунок 3 а, 3б. График зависимости плотности тока от толщины и коэффициента энергоэффективности от т Полученные величины /5С, FF и ^ согласуются с уже описанными ранее в литературе значениями для данного типа СКСЭ [5, 6, 7, 10, 12]. Следовательно, предложенная методика расчета является рабочей и гибкой, поэтому она может быть использована для проектирования и оптимизации СКСЭ.
Предложенная в данной статье методика расчета, позволяющая
оптимизировать параметры любого типа СКСЭ, состоит из упрощенной физической модели и численного метода, допускающего решение системы дифференциальных уравнений, полученных из этой модели.
Применение данной методики позволило определить вольтамперные характеристики СКСЭ на основе рутения и рассчитать /5С, FF и Полученные результаты согласуются с описанными в литературе значениями. Также проанализировано влияние материала полупроводника и красителя и различных технологических параметров на производительность СКСЭ. Продемонстрировано, что оптимальная толщина слоя диоксида титана d = 15 нм, при этом дальнейшее увеличение приводит к незначительному уменьшению производительности СКСЭ. Показано также влияние времени жизни электрона. Значения свыше 40-50 мс не приводят к увеличению производительности СКСЭ.
Таким образом, предложенная в данной статье методика расчета позволяет проводить комплексный анализ производительности СКСЭ и допускает дальнейшее развитие численных методов для проектирования и оптимизации любых типов СКСЭ.
Использованные источники:
1. H. S. Jung and J. K. Lee, "Dye sensitized solar cells for economically viable photovoltaic systems," The Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 4, no. 10, pp. 1682-1693, 2013.
2. A. Yella, H.-W. Lee, H. N. Tsao et al., "Porphyrin-sensitized solar cells with cobalt (II/III)-based redox electrolyte exceed 12 percent efficiency," Science, vol. 334, no. 6056, pp. 629-634, 2011.
3. M. Grätzel, "Dye-sensitized solar cells," Journal of Photochemistry and Photobiology C, vol. 4, no. 2, pp. 145-153, 2003.
4. J. Ferber, R. Stangl, and J. Luther, "Electrical model of the dye-sensitized solar cell,"Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 53, no. 1-2, pp. 29-54, 1998.
5. J. Bisquert and I. Mora-Sero, "Simulation of steady-state characteristics of dye-sensitized solar cells and the interpretation of the diffusion length," Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 1, no. 1, pp. 450-456, 2010.
6. S. Wenger, M. Schmid, G. Rothenberger, A. Gentsch, M. Grätzel, and J. O. Schumacher, "Coupled optical and electronic modeling of dye-sensitized solar cells for steady-state parameter extraction," Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, no. 20, pp. 10218-10229, 2011.
7. S. Wenger, M. Schmid, G. Rothenberger, A. Gentsch, M. Grätzel, and J. O. Schumacher, "Coupled optical and electronic modeling of dye-sensitized solar cells for steady-state parameter extraction," Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, no. 20, pp. 10218-10229, 2011.
8. J. Ferber, R. Stangl, and J. Luther, "Electrical model of the dye-sensitized solar cell,"Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 53, no. 1-2, pp. 29-54, 1998.
9. P. H. Joshi, D. P. Korfiatis, S. F. Potamianou, and K. A. Th. Thoma,
"Optimum oxide thickness for dye-sensitized solar cells-effect of porosity and porous size: a numerical approach," Ionics, vol. 19, no. 3, pp. 571-576, 2013.
10. D. Gentilini, A. Gagliardi, and A. D. Carlo, "Dye solar cells efficiency maps: a parametric study," Optical and Quantum Electronics, vol. 44, no. 3-5, pp. 155160, 2012.
11. Liling G., Zhang S., Guanghui Z., Xing Li, Hanxing L. Synthesis and Characterization of Layered Perovskite-type organic-inorganic hybrids ((R-NH3)2(CH3NH3)Pb2I7), Journal of Wuhan university of technology-mater. Sci. Ed. - 2012
12. Silvia C., Edoardo M., Paolo F., Andrea L., Francesco G., MAPbI3.xClx mixed halide perovskite for hybrid solar cells: the role of chloride as dopant on the transport and structural properties, Chem. Mater. - 2013 - P.4613-4618.
УДК 636.22/.28.082
Шаркаева Г.А., к.с.-х.н. зам. начальника информационно-аналитического отдела ОАО «Московское» по племенной работе
Россия, г. Ногинск МОЛОЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРОВ КОМБИНИРОВАННЫХ
ПОРОД
Аннотация: В статье представлена информация об ареале распространения в Российской Федерации пород комбинированного направления продуктивности. По каждой из пород: бурой швицкой, бестужевской, симментальской, красной горбатовской, сычевской, костромской представлено по пять лучших коров с продуктивностью по наивысшей лактации.
Ключевые слова: Комбинированные породы, ареал распространения, лучшие коровы, молочная продуктивность, наивысшая лактация.
THE MILK YIELD OF COWS COMBINED BREEDS
Summary. This article provides information on the area of distribution in the Russian Federation rocks combined pro-productivity areas. For each species: brown swiss, bestuzhev, simmental, red gorbatovskaya, sychevka, kostroma is represented on five of the best cows with productivity at the highest lactation.
Key words. Combined breed, area of distribution, the best cows, milk productivity, the highest lactation.
В настоящее время в нашей стране десятую часть подконтрольного поголовья занимают породы комбинированной (двойной) продуктивности. У коров комбинированной продуктивности развита способность к производству и молока, и мяса. Животные этого направления хорошо усваивают корма и дают хорошую продукцию. Животных комбинированного направления продуктивности с равномерным развитием признаков молочного и мясного направления встречается очень мало. В большинстве случаев преобладают признаки какой-либо одной
