多结太阳能电池光电转换效率的自洽模型

为了准确计算实验制备的多结太阳能电池 (MJSCs) 的效率 $\eta$ 并优化其参数，我们提出了一种半解析光电转换形式体系，该体系包含了辐射复合、Shockley-Read-Hall (SRH) 复合、电池前后表面的表面复合、空间电荷区 (SCR) 内的复合以及异质结界面的复合。通过联合求解光电流、光电压和热平衡方程，强制实施了 MJSC 温度与效率之间的自洽平衡。最后，我们将子电池数量增加导致额外光电流下降的效应纳入该形式体系。研究表明，对于实验观察到的 Shockley-Read-Hall 寿命，在非聚光辐射条件下，光子的再吸收和再发射对 MJSC 效率的影响可以忽略不计。通过使用散热器改善散热并将 MJSC 发射率提升至 unity（即更接近黑体辐射而非灰体辐射），可以实现效率 $\eta$ 的显著提升。我们计算的效率与其他可用的数值结果吻合良好，并与实验达到的效率一致。该形式体系可用于优化 MJSC 参数以获得最大光电转换效率。