量子阱太阳能电池的效率极限
介观与纳米尺度物理
2010-06-10 v1 仪器与探测器
摘要
量子阱太阳能电池(QWSC)已被提出作为一种灵活的手段,用于确保串联电池的电流匹配。本文探讨了QWSC在辐射极限下运行的进一步优势,因为在对应于聚光运行偏压下,实验数据表明辐射对暗电流的贡献占主导地位。QWSC的暗电流通过光电流和暗电流模型进行分析。该模型通过计算受限态密度和吸收系数,并解析求解输运方程,从场承载区、电荷中性层以及量子阱中计算光谱响应(QE)。总暗电流表示为耗尽层和电荷中性层的辐射与非辐射电流之和,其参数值由QE对数据的拟合提取。耗尽层暗电流是肖克利-里德-霍尔非辐射贡献和辐射贡献之和。电荷中性区的贡献表示为理想肖克利辐射和非辐射电流的修正形式,其中包含了表面复合。该分析表明,QWSC在高电流下固有地受限于基本辐射效率极限,此时辐射暗电流占主导;而良好的同质结电池则很好地由理想肖克利图像描述,其极限由电池电荷中性层中的辐射和非辐射复合决定。
引用
@article{arxiv.1006.1835,
title = {Efficiency limits of quantum well solar cells},
author = {J. P. Connolly and I. M. Ballard and K. W. J. Barnham and D. B. Bushnell and T. N. D. Tibbits and J. S. Roberts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1835},
year = {2010}
}
备注
Preprint for submission to the 19th EUPVSC, Paris, France, 2004, 4 pages pp. 355-359