晶體硅太陽(yáng)能電池的基本原理-wenkub.com
2025-01-09 13:24 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)于垂直地投射到電池上的單波長(zhǎng)的光 ， 用一種厚為 1/4 波長(zhǎng) 、 折射率等于n 1/2（ n 為 Si 的折射率 ） 的涂層能使反射率降為零 。 為了使 RS小 ， 一般是使金屬柵做成又密又細(xì)的形狀 。 PN 結(jié)收集的電流必須經(jīng)過(guò)表面薄層再流入最靠近的金屬導(dǎo)線 ， 這就是一條存在電阻的路線 ， 顯然通過(guò)金屬線的密布可以使串聯(lián)電阻減小 。 一種稱為背表面場(chǎng) （ BSF） 電池設(shè)計(jì)為 ， 在沉積金屬接觸之前 ， 電池的背面先擴(kuò)散一層 P＋ 附加層 。 當(dāng) Nd和 Na或 （ Nd） eff和 （ Na） eff不均勻且朝著結(jié)的方向降低時(shí) ，就會(huì)建立起一個(gè)電場(chǎng) ， 其方向能有助于光生載流子的收集 ， 因而也改善了 ISC。 如圖 。 3. 復(fù)合壽命 4. 光強(qiáng) confidential 5. 摻雜濃度及剖面分布 對(duì) VOC有明顯的影響的另一因素是摻雜濃度 。 在加工過(guò)程中 ， 適當(dāng)而且經(jīng)常進(jìn)行工藝處理 ， 可以使復(fù)合中心移走 ， 因而延長(zhǎng)壽命 。m處也產(chǎn)生相當(dāng)多的載流子 ， 所以希望它們的壽命能大于 1181。 又如 GaAs電池 ， 溫度每升高 10C， VOC降低 或降低 %。 隨溫度的增加 ， 效率 η 下降 。 confidential 在太陽(yáng)能電池中 ， 受溫度影響最大的參數(shù)是開(kāi)路電壓 。 從圖形上看 ， FF就是能夠占據(jù) IV曲線區(qū)域最大的面積 。 01LOC In k TV lnqI ???? ???? 通過(guò)把輸出電流設(shè)置成零，便可得到太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓方程： confidential 填充因子 被定義為電池的最大輸出功率與開(kāi)路 VOC和 ISC的乘積的比值 。由于短路電流的變化很小 ， 而飽和電流的大小可以改變幾個(gè)數(shù)量級(jí) ， 所以主要影響是飽和電流 。 開(kāi)路電壓的大小相當(dāng)于光生電流在電池兩邊加的正向偏壓 。 因此短路電流是電池能輸出的最大電流 。 理想情況下 ， Rsh→∞ ,Rse→ 0 ??????seq( V + IR )n kTL0I = I I e 1 confidential 太陽(yáng)電池的主要技術(shù)參數(shù) 伏安特性曲線（ IV曲線） 當(dāng)負(fù)載 RL從 0 變化到無(wú)窮大時(shí) ， 輸出電壓 V 則從 0 變到 VOC，同時(shí)輸出電流便從 ISC變到 0， 由此得到電池的輸出特性曲線 太陽(yáng)能電池的伏安曲線 電池產(chǎn)生 的電能 M vm Im 0 confidential 最大功率點(diǎn) m m m axP = IU = PM點(diǎn)為改太陽(yáng)電池的最佳工作點(diǎn) 太陽(yáng)能電池的伏安曲線 電池產(chǎn)生 的電能 M vm Im 0 confidential 短路電流 是指當(dāng)穿過(guò)電池的電壓為零時(shí)流過(guò)電池的電流 （ 或者說(shuō)電池被短路時(shí)的電流 ） 。 另外硅表面非常光亮 ， 會(huì)反射掉大量的太陽(yáng)光 ， 不能被電池利用 。 這些非平衡載流子在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下 ， 空穴順著電場(chǎng)運(yùn)動(dòng) ， 電子逆著電場(chǎng)運(yùn)動(dòng) ， 最后在 n區(qū)邊界積累光生電子 ， 在 p區(qū)邊界積累光生空穴 ， 產(chǎn)生一個(gè)與內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng) ， 即在 p區(qū)和 n區(qū)之間產(chǎn)生了光生電壓 UOC， 這就是 pn結(jié)的光生伏特效應(yīng) 。 受主雜質(zhì) 半導(dǎo)體整體呈電中性 confidential PN結(jié) 半導(dǎo)體中載流子有 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 和 漂移運(yùn)動(dòng) 兩種運(yùn)動(dòng)方式 。 confidential 空 帶 滿 帶 施主能級(jí)
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