晶體硅太陽能電池的基本原理(參考版)
2025-01-15 13:24本頁面
【正文】 對太陽光 ，采用多層涂層能得到更好的效果 。 使用減反射膜可降低反射率 。 因為有太陽光反射的存在 ， 不是全部光線都能進入 Si 中 。 為了使 ISC最大 ， 金屬柵占有的面積應最小 。 串聯(lián)電阻 RS 的影響是改變 I－ V 曲線的位置 。 不過通常情況下 ， 串聯(lián)電阻主要來自薄擴散層 。 背表面場電池 。 前表面的復合速率測量起來很困難 ， 經常被假設為無窮大 。 這種不均勻摻雜的剖面分布 ， 在電池基區(qū)中通常是做不到的；而在擴散區(qū)中是很自然的 。 隨摻雜濃度增加有效摻雜濃度飽和 ，甚至會下降 confidential 目前 ， 在 Si太陽電池中 ， 摻雜濃度大約為 1016cm3， 在直接帶隙材料制做的太陽電池中約為 1017 cm3， 為了減小串聯(lián)電阻 ， 前擴散區(qū)的摻雜濃度經常高于 1019 cm3， 因此重摻雜效應在擴散區(qū)是較為重要的 。 既然 （ Nd）eff和 （ Na） eff顯現出峰值 ， 那么用很高的 Nd和 Na不會再有好處 ， 特別是在高摻雜濃度下壽命還會減小 。 一種稱為重摻雜效應的現象近年來已引起較多的關注 ， 在高摻雜濃度下 ， 由于能帶結構變形及電子統(tǒng)計規(guī)律的變化 ， 所有方程中的 Nd和 Na都應以 （ Nd） eff和 （ Na） eff代替 。 雖然 Nd和 Na出現在 Voc定義的對數項中 ， 它們的數量級也是很容易改變的 。 因而輸出功率的增加將大大超過 X倍 ， 而且聚光的結果也使轉換效率提高了 。 將太陽光聚焦于太陽電池 ， 可使一個小小的太陽電池產生出大量的電能 。 達到長壽命的關鍵是在材料制備和電池的生產過程中 ， 要避免形成復合中心 。s。 在間接帶隙半導體材料如 Si中 ， 離結 100181。 2. 溫度 confidential 希望載流子的復合壽命越長越好 ， 這主要是因為這樣做 ISC大 。 例如 ， 一個硅電池在 200C時的效率為 20%， 當溫度升到 1200C時 ， 效率僅為 12％ 。 ISC對溫度 T不很敏感 ， 溫度主要對VOC起作用 。 結果是可期望在某一個確定的 Eg隨處出現太陽電池效率的峰值 。 溫度的改變對伏安曲線的影響如下圖所示 。 m m t inη = I U / A PUm、 Im分別為最大功率點的電壓 At為包括柵線面積在內的太陽電池總面積 Pin為單位面積入射光的功率 。如下圖所示 。 “ 填充因子 ” ， 通常使用它的簡寫 “ FF” ， 是由開路電壓VOC和短路電流 ISC共同決定的參數 ， 它 決定 了太陽能電池的 輸出效率 。 短路電流和開路電壓分別是太陽能電池能輸出的最大電流和最大電壓 。實驗室測得的硅太陽能電池在 達到 720mV， 而商業(yè)用太陽能電池通常為 600mV。 飽和電流 I0主要取決于電池的復合效應 。 confidential 上述方程顯示了 VOC取決于太陽能電池的飽和電流和光生電流 。 開路電壓如下圖伏安曲線所示 。 confidential 開路電壓 VOC是太陽能電池能輸出的最大電壓 ， 此時輸出電流為零 。 在 ， 其可能的最大電流為 46mA/cm2。 對于電阻阻抗最小的理想太陽能電池來說 ， 短路電流就等于光生電流 。 通常記作 ISC。 confidential 太陽能電池的電學性能 標準測試條件 光源輻照度： 1000W/m2 測試溫度： 250C confidential 太陽電池等效電路
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1