一种模拟叠层太阳能电池极限光电转换效率的新方法
材料科学
2013-09-13 v1
摘要
我们开发了一种新方法来计算叠层太阳能电池 (SCs) 可获得的光电转换效率极限，并将其应用于 AM0 和 AM1.5 条件下具有垂直和横向设计的太阳能电池。为了获得最大效率，仅考虑了辐射复合，使用了直接带隙 III-V 族半导体的典型辐射复合参数以及光吸收的显式能量依赖性。在模拟效率时，我们自洽地考虑了这样一个事实：随着电流匹配子电池数量的增加，太阳能电池耗散的热量会减少。随着工作太阳能电池温度的降低，开路电压和光电转换效率均会提高。结果表明，上述效应在 AM0 条件下工作的太阳能电池中尤为显著。随着子电池数量的增加，每个子电池的光谱范围变窄，由于能量依赖的光吸收，光电流会进一步降低，而这一因素在标准方法中通常被忽略。应用我们的形式体系得出了效率随子电池数量变化的理论依赖关系存在最大值，这确实在实验中被观察到。除了与实验一致外，我们的理论结果也与使用细致平衡方法计算的其他效率值非常接近。
引用
@article{arxiv.1309.3182,
title = {A new approach to simulation of limiting photoconversion efficiency of tandem solar cells},
author = {A. V. Sachenko and V. P. Kostylyov and N. P. Kulish and I. O. Sokolovskyi and A. I. Shkrebtii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.3182},
year = {2013}
}
备注
21 pages, 11 figures