多晶硅太阳能电池亮特性与光强的关系.ppt

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多晶硅太阳能电池亮特性与光强的关系,多晶硅太阳能电池的结构,主要是：

PN结、正面删状电极、抗反射涂层以及背面电极,多晶硅太阳能电池原理,当入射光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么这些光子就会被材料吸收，在pn结中产生电子空穴对，内建电场的驱动下p区光生少子电子向n区运动，n区光生少子空穴向p区运动，因此产生光生电流，而这种定向运动减缓了扩散运动，最终在PN结两端产生电动势，即光生电动势。

图2光辐照下的pn结,实验电路图及各参数定义,参数定义,N,P,-,-,-,-,+,光生电压,光伏效应,开路电压,短路电流,参数定义,太阳能电池的转换效率定义为输出电能Pm和入射光能Pin的比值：

把太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流的乘积之比称为填充因子，用FF表示,太阳能电池可实现功率的度量,实验结论,在温度一定，光强不断增大的时候，短路电流不断增大，但是开路电压变化不大，最大输出功率也随着光强在增大，且近似成线性关系。

实验结论,短路电流Isc增大原因：

由（2-6）可知，短路电流等于光生电流，光强=nhv,n是光子数，增加光强就是增加了光子数n，如果入射光子能量大于等于半导体的禁带宽度，那么这些光子会被材料吸收，在PN结产生电子空穴对。

尽管光生载流子对多数载流子影响很小，但是对少数载流子将产生显著影响。

主要体现就是光生少子在内建电场驱动下定向产生电流，即光生电流，并且定向运动与扩散运动相反，减弱了扩散运动的强度，PN结势垒高度降低，而光子数的增加会加剧这种影响，进而使光生电流增大，即短路电流也随之增加。

实验结论,填充因子主要决定于串联电阻，旁路电阻及PN结特性。

串联电阻增大，旁路电阻减小，以及PN结中存在缺陷与杂志等不良情况时，都会使FF变小。

此外填充因子岁电池材料的禁带宽度增大而增大，对于同一个太阳能电池，在一定光照强度范围内，填充因子随光强减小而增加。

随着光强的增大，开路电压也随之增大，但也渐渐趋于平缓，说明当光强增大到很大的时候，开路电压几乎与光强无关，它的最大值是使得PN结势垒高度为零时的电压值。

由于最大输出功率随着光强的增大而增大，并且由式（2-9），但是光强变化的速率比Pm变化的速率快，所以效率会降低。

而太阳能效率损失的原因主要有：

电池表面的反射、电子和空穴在光敏感层之外由于重组而造成的损失，以及光敏层的厚度不够等因素。

如何提高转换效率,太阳能电池转换效率的主要因素：

（1）光生电流的光学损失

（2）光生载流子的收集效率（3）开路电压（4）电极接触不良或涉及不合理使串联电阻增加，不能有效的收集载流子提高太阳能电池转换效率的方法：

（1）采用减反射膜，表面进行凹凸处理6

（2）加一层钝化膜层，控制杂志浓度，加背面场（3）在底电极上加一层金属反射层，进行凹凸处理（4）合理设计电极,谢谢观看,