Quyosh energiyasidan foydalanishning energetik tizimlari va qurilmalari

J.I. Alferov ta’kidlab o‘tganidek, kaskadli QE hamma boshqa yarimo‘tkazgichli jihozlar bilan taqqoslaganda strukturaviy munosabatiga ko‘ra eng murakkab hisoblanadi.
Tayyor elementlarni mexanik tutashtirish yo‘li bilan ikki kaskadli QE tayyorlashda yuqori kaskad uchun GaAs asosidagi materialdan, quyi kaskad uchun Ge dan foydalanildi. Mualliflar (High Efficiency ΙΙΙ-V Solar Cells / K.W. Smith [et al.] // Phys. Lett.2000. Vol.76. P.143) yuqori kaskad uchun AlGaAs (Eg ) asosidagi QE qo‘llanilgan quyi kaskad uchun Si dan foydalanildi. Ammo samaradorligi 37% bo‘lgan rekord qiymatlar Quyosh nurlanishini 100 birlik zichlashtirilgan darajasida o‘zgartirilib quyi kaskad sifatida GaSb va GaAs asosidagi yuqori kaskaddan tashkil topgan QE mexanik usul orqali tushuntirish yo‘li bilan erishilgan.
Mexanik usulda tutashtirilgan QE yutuqlari shundaki, ular yaxshi ishlab chiqilgan bir o‘tishli QE asosida yaratiladi. Bunda kaskadlarda elektr tokining muvofiqligining zaruriyati yo‘q. Kamchiliklariga esa kaskadlar kommutatsiyasining etarlicha murakkab tizimi, kaskadlar chegaralarida yuqori optik yo‘qotishlar, quyi kaskadda o‘zgartiriladigan nurlanish yuqori kaskadda yutilishiga qo‘yiladigan minimal talablar kiradi.
Yuqorida ko‘rsatilib o‘tilgan salbiy tomonlarga qaramasdan ko‘pkaskadli QE Quyosh fotoenergetikasida qo‘llanilishiga ko‘ra o‘z bozorini topdi. Ulardan nafaqat kosmosda samarali foydalaniladi, balki Yer sharoitida har xil turdagi konsentratorli QES da ham qo‘llaniladi. 2008 yilga kelib “Boeing”, “Emcore”, “Spectrolab” kompaniyalari 1 MVt/yil ortiq ishlab chiqarish quvvatiga ega ko‘pkaskadli QE tayyorlanishi qayta o‘zlashtirilgan texnologiyasiga ega edilar va Yer sharoitida samaradorligi 36-39% bo‘lgan QE asosidagi konsentratorli QES bozori shakllantirilgan edi.
Birinchi texnologik guruhdagi bir kaskadli QE 27,5% gacha bo‘lgan FIK ga ega bo‘lib kremniyga qaraganda (25,6%) uncha yuqori emas, lekin o‘ta murakkab texnologik jarayon, qurilmalar va materiallarga yuqori narx, ishlab chiqarilayotgan elektr energiyasining yuqori narxi kabi kamchiliklari mavjud. Shunday qilib bu guruhning asosiy kamchiligi yuqori narxi hisoblanadi.