【正文】
n ) 機制在減少太陽電池能量耗散和電池發(fā)熱有良好的前景,但是 MEG要求光子能量足夠大,根據(jù)地面的太陽光譜,這種光子的比例非常少,但是在大氣層以外具有很多高能的粒子,這種量子點太陽電池將有可能在宇航上取得運用。 ? 如果能夠?qū)崿F(xiàn)近紅外和紫外向可見波段的轉(zhuǎn)換,提高太陽電池的效率將大有可為。 ? 54 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 靜夜四無鄰,荒居舊業(yè)貧。 11:38:3911:38:3911:38Saturday, March 4, 2023 1乍見翻疑夢,相悲各問年。 2023年 3月 4日星期六 11時 38分 39秒 11:38:394 March 2023 1做前,能夠環(huán)視四周;做時,你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 :38:3911:38Mar234Mar23 1世間成事,不求其絕對圓滿,留一份不足,可得無限完美。 2023年 3月 上午 11時 38分 :38March 4, 2023 1少年十五二十時,步行奪得胡馬騎。 11:38:3911:38:3911:383/4/2023 11:38:39 AM 1越是沒有本領的就越加自命不凡。 :38:3911:38:39March 4, 2023 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 上午 11時 38分 39秒 上午 11時 38分 11:38: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blanditut cursus. 感謝您的下載觀看 專家告訴 。 2023年 3月 上午 11時 38分 :38March 4, 2023 1業(yè)余生活要有意義,不要越軌。 11:38:3911:38:3911:38Saturday, March 4, 2023 1知人者智,自知者明。 上午 11時 38分 39秒 上午 11時 38分 11:38: 楊柳散和風,青山澹吾慮。 :38:3911:38:39March 4, 2023 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 , March 4, 2023 很多事情努力了未必有結(jié)果,但是不努力卻什么改變也沒有。 2023年 3月 4日星期六 上午 11時 38分 39秒 11:38: 1比不了得就不比,得不到的就不要。 11:38:3911:38:3911:383/4/2023 11:38:39 AM 1以我獨沈久,愧君相見頻。 ? 技術(shù)在進步,氣候也在改變,尋找高效、低價、清潔的新能源依然是擺在人類面前的一道難題。 ? 目前國內(nèi)也有學者專注于該領域的研究,并且取得了很大的進展。在 Si材料中,光子能量為 4 eV時碰撞電離效率僅為 5%,而在 eV時為 25%。 50 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 單光子激發(fā)多對電子空穴對的物理機制可以用碰撞電離來解釋。 ? 這個想法由來已久,早在 1972年就由 Deb和 Saba提出。rfel 在 1997年提出用具有很高帶隙并且導帶和價帶都很窄的材料作為選擇性電極材料,另外的一種方法則是量子點技術(shù)制備選擇性電極。 48 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? Ross和 Nozik在 1982年最早為熱載流子電池進行系統(tǒng)分析和模擬。 47 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 熱載流子電池必須經(jīng)過兩個很嚴格的考驗。這些熱載流子在一般情況下將與晶格、缺陷或者其他載流子發(fā)生碰撞進行能量交換,最終達到平衡狀態(tài)。這表明,采用三維的納米結(jié)構(gòu)可以允許更大的加工容差。之所以要選擇硅是因為硅的原料豐富而且制備技術(shù)成熟。 ? 在聚光條件下, NREL的 GaInP/GaInAs/Ge和 GaInP/GaAs/GAInAs電池分別在 240和 140倍聚光條件下,效率分別高達 %和 %,F(xiàn)raunhofer ISE的 GaInP/GaInAs/Ge在 454倍聚光條件下效率高達% ( Dr. A. Bett)。這對于器件制備是非常幸運的,這是因為首先每增加一個 pn結(jié)需要更加困難和復雜的工藝;其次增加的材料的帶隙是必須經(jīng)過嚴格計算和設計以實現(xiàn)匹配,然而在自然界中不一定能找到符合計算帶隙要求的材料;最后層數(shù)越多,隨之而來的電流、電壓匹配、材料體系的穩(wěn)定等問題將難以控制,導致廢品率上升。這個報導引起了眾多實驗室的廣泛關(guān)注和興趣,不久,這一紀錄被日本能源公司以 %打破。 1982年, Fan J等人對多結(jié)電池進行了設計和理論預測,理論預測顯示,這種 Si襯底的AlGaAs/GaAs/GaInAs(或 GaAsP)的多結(jié)電池效率將達到 3640%。 ? 半導體具有如下性質(zhì):能量低于帶隙的光無法被價帶的電子吸收并使之躍遷到導帶。 ? 在極限聚光倍數(shù)下( 46200倍,此數(shù)值是根據(jù)卡諾循環(huán)得到的計算結(jié)果),理想太陽電池的轉(zhuǎn)換效率極限可以達到 %。推導引用了“黑體輻射”理論,這一理論為量子力學的誕生奠定了基礎。 ? 另一個重要損失是過程( 4):光激發(fā)電子空穴對的復合。 (1)晶格熱振動損失;(2)、 (3)pn結(jié)和接觸電壓損失; (4)復合損失。否則,太陽光轉(zhuǎn)換為有用功(包括電能)的熱力學極限效率計算結(jié)果為 %,與無限層 Tandem電池的理論效率相同。 29 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 sinlim ????? KKTTksourceit? 30 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 這個數(shù)值沒有考慮電池的光子發(fā)射損失,因為模型假設這些損失能量又回到了太陽,使太陽保持自身的溫度。 27 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 William Bradford Shockley (February 13, 1910 – August 12, 1989) W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys., 32 (1961) 510 28 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 關(guān)于光電轉(zhuǎn)換效率 ? 卡諾循環(huán) —— 太陽電池的熱力學效率極限 ? 太陽