高效太阳能电池自洽参数优化的新形式体系
材料科学
2014-02-14 v1
摘要
我们自洽地分析了基于直接带隙 A3B5 半导体的太阳能电池的光电转换效率，并优化了其主要物理特性。以砷化镓 (GaAs) 为例，利用新的高效优化形式体系，我们证明了在技术生产的 GaAs（特别是通过固相或液相外延制备的）太阳能电池 (SC) 中，普遍公认的光再发射和再吸收并非导致高光电转换效率的主要因素。相反，我们证实基底材料的掺杂水平及其掺杂类型，以及 Shockley-Read-Hall (SRH) 复合速度和表面复合速度是对光电转换更为重要的因素。我们发现，对于具有典型复合中心参数的 GaAs，当 p 型基底掺杂浓度为 cm时，可达到最大光电转换效率（在 AM1.5 条件下约为 27%）。文中分析了开路电压 的形成特征。该优化方案显著提高了 ，使极限光电转换效率接近 30%。本研究的方法允许在已知材料参数的情况下预测预期太阳能电池（包括直接带隙和间接带隙半导体）的特性。所获得的形式体系可用于分析和优化大规模生产中的叠层太阳能电池 (TSC) 和单结太阳能电池 (SC) 的参数。
引用
@article{arxiv.1402.3170,
title = {New formalism for selfconsistent parameters optimization of highly efficient solar cells},
author = {A. V. Sachenko and V. P. Kostylyov and M. R. Kulish and I. O. Sokolovskyi and A. Chkrebtii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.3170},
year = {2014}
}
备注
32 pages, 16 figures, 3 tables