eg太阳能电池中什么意思
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2023-02-02 11:37
eg太阳能电池中什么意思太阳能电池等效电路图1.1是利用P/N结光生伏特效应做成的理想光电池的等效电路图,图中把光照下的p-n结看作一个理想二极管和恒流源并联,恒流源的电流即为光生电流IL,RL为外负载。IL的能力通过p-n结的结电流Ij用二极管表示。这个等效电路的物理意义是:太阳能电池光照后产生一定的光电流IL,其中一部分用来抵消结电流Ij,另一部分即为供给负载的电流IR。其端电压V、结电流I以及工作电流I的大小都与负载电阻R有关,但负载电阻并不是唯一的决定因素。如上所述,I的大小为(1-1)根据扩散理论,二极管结电流Ij可以表示为(1-2)将式(2-2)代入(2-1),得(2-3)实际的太阳能电池,由于前面和背面的电极和接触,以及材料本身具有一定的电阻率,基区和顶层都不可避免的要引入附加电阻。流经负载的电流,经过它们时,必然引起损耗。在等效电路中,可将它们的总效果用一个串联电阻RS来表示。由于电池边沿的漏电和制作金属化电极时,在电池的微裂纹、划痕等处形成的金属桥漏电等,使一部分本应通过负载的电流短路,这种作用的大小可用一并联电阻RSH来等效。则实际的光电池的等效电路如图1.2所示[17-20] 。p-n结光生伏特效应最主要的应用是作为太阳能电池。太阳辐射的光能有一个光谱分布,禁带宽度越窄的半导体,可以利用的光谱越广。但是,禁带宽度Eg 太小的话相应能产生的光电动势又会比较小。反之,Eg 大的半导体,虽然VOC 可以提高,但可以利用的太阳光谱范围就会比较小[35]。也就是说,开路电压Voc 随Eg 的增大而增大,但另一方面,短路电流密度JSC 随Eg 的增大而减小。结果是可期望在某一个确定的Eg 处出现太阳能电池效率的峰值。因此如何充分合理的利用太阳能资源,是一个太阳能电池生产商面临的关键技术问题。
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