太陽(yáng)能利用技術(shù)第二篇(完整版)
【正文】 剩載流子都可以穿過結(jié)，并因外電路閉合而產(chǎn)生了最大可能的電流，即短路電流 ISC。 ?流過二極管的正向電流稱為暗電流 ID. ?流過負(fù)載的電流為 I ?負(fù)載兩端的電壓為 V 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 Iph ID V R I 理想的太陽(yáng)電池等效電路 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 Rs Iph ID Rsh Ish V R I 實(shí)際的太陽(yáng)電池等效電路 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 暗電流 ID是注入電流和復(fù)合電流之和，可以簡(jiǎn)化為單指數(shù)形式： ID=Ioo{exp(qVj/A0kT)1} 其中 ： ?Ioo為太陽(yáng)電池在無光照時(shí)的飽和電 流； ? A0為結(jié)構(gòu)因子，它反映了 pn結(jié)的 結(jié)構(gòu)完整性對(duì)性能的影響； ? K是玻爾茲曼恒量 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? (2)實(shí)際太陽(yáng)電池等效電路： ? 由于漏電流等產(chǎn)生的旁路電阻 Rsh ? 由于體電阻和電極的歐姆電阻產(chǎn)生的串聯(lián)電阻 Rs ? 在 Rsh兩端的電壓為： Vj =(V+IRS) ? 因此流過旁路電阻 Rsh的電流為： ISh= (V+IRS) / Rsh ? 流過負(fù)載的電流： I= Iph – ID – ISh 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ?因此得出 : ? 這就是光照情況下太陽(yáng)電池的電流與電壓的關(guān)系。 ? Isc與太陽(yáng)電池的面積大小有關(guān)，面積越大， Isc越大。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 電池種類 轉(zhuǎn)換效率 (%) 研制單位 備注 單晶硅電池 177。 德國(guó)斯圖加特大學(xué) cm2面積 納米硅電池 177。 ? 2. 背電場(chǎng) (BSF)電池 在常規(guī)電池 n+/p或 p+/n的硅電池背面增加一層 p+或 n+層 ,即形成背電場(chǎng) ,可以使電池性能提高 ,并且不受電阻率和一定范圍內(nèi)單晶片厚度變化的影響 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 3. 絨面電池 ? 采用選擇性腐蝕溶液 ,使 (100)硅片表面形成微小的金字塔型的小丘 ,小丘密度大約為 108109個(gè) /厘米 2。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 4. 聚光電池 ? 通過聚光器 ,使大面積聚光器上接收到的太陽(yáng)光會(huì)聚一個(gè)比較小的范圍內(nèi) ,形成 “ 焦斑 ” 或 “ 焦帶 ” 。 EPFL cm2面積 GaInP/GaAs/Ge 177。 Spectro lab 333倍聚光 多晶硅電池 177。 ? Isc與入射光的輻照度成正比 。 shskTAIRVqphshDphRIRVeIIIIIIs????????? )1( 0/)(00安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 在理想情況下： Rsh →∞ ， Rs→0 由此得到： ? I= Iph – ID = Iph – Ioo{exp(qV/A0kT)1} ? 在負(fù)載短路時(shí)，即 Vj=0(忽略串聯(lián)電阻 )，便得到短路電流，其值恰好與光電流相等 Isc= Iph 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 因此得出： I= Iph – ID = Isc – Ioo{exp(qV/A0kT)1} ? 在負(fù)載 R→∞ 時(shí) ,輸出電流 → 0,便得到 開路電壓 Voc其值由
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