色散效應(yīng)對(duì)聚光多結(jié)太陽(yáng)電池性能的影響及優(yōu)化
本文選題:聚光光伏 切入點(diǎn):多結(jié)太陽(yáng)電池 出處:《物理學(xué)報(bào)》2017年14期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)色散效應(yīng)導(dǎo)致聚光多結(jié)太陽(yáng)電池性能降低的問(wèn)題,使用分布式三維等效電路模型計(jì)算高倍聚光下GaInP/GaInAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)電池的輸出特性,通過(guò)分析電池各層的電壓分布、暗電流分布以及橫向電流分布,研究了不同電池尺寸下色散效應(yīng)對(duì)電池性能影響的機(jī)理.結(jié)果表明:色散使多結(jié)太陽(yáng)電池在局部區(qū)域的光生電流變得不匹配,隨著電池尺寸的減小,局部區(qū)域之間失配的光生電流能夠以橫向電流的形式相互補(bǔ)償,使電池整體的電流更加匹配,從而減小色散效應(yīng)的影響.當(dāng)電池芯片尺寸較大(20 mm×20 mm)時(shí),色散主要降低電池的短路電流密度,色散光斑下電池的效率僅相當(dāng)于無(wú)色散時(shí)的94%;當(dāng)電池芯片尺寸減小到2 mm×2 mm時(shí),短路電流密度與無(wú)色散時(shí)相等,但橫向電阻降低了電池的填充因子.當(dāng)電池芯片尺寸進(jìn)一步減小到0.4 mm×0.4 mm時(shí),色散與無(wú)色散光斑下電池的各項(xiàng)性能幾乎沒(méi)有差別,效率均約為34.5%,色散效應(yīng)的影響可忽略不計(jì).
[Abstract]:Aiming at the problem that dispersion effect leads to the degradation of the performance of multi-junction solar cells, the output characteristics of GaInP/GaInAs/Ge three-junction solar cells under high-power condensed light are calculated by using the distributed three-dimensional equivalent circuit model, and the voltage distribution of each layer of the cells is analyzed. The mechanism of dispersion effect on the performance of multi-junction solar cells under different cell sizes is studied by dark current distribution and transverse current distribution. The results show that dispersion makes the photogenerated current of multi-junction solar cells mismatch in local region. With the decrease of the cell size, the mismatched photogenerated current between the local regions can compensate each other in the form of transverse current, which makes the overall current of the battery more matched, thus reducing the effect of dispersion. When the size of the battery chip is larger than 20 mm 脳 20 mm), Dispersion mainly reduces the short-circuit current density of the battery, and the efficiency of the cell under the dispersion spot is only as high as that of the non-dispersive cell, and when the size of the battery chip decreases to 2 mm 脳 2 mm, the short-circuit current density is equal to that of the non-dispersive cell. When the chip size of the battery is further reduced to 0.4 mm 脳 0.4 mm, there is almost no difference between the dispersive and non-dispersive speckles, and the efficiency is about 34.5, and the effect of dispersion is negligible.
【作者單位】: 廈門(mén)大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院;廈門(mén)市三安光電科技有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):61534005)、國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61474081) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2013CB632103)資助的課題~~
【分類(lèi)號(hào)】:TM914.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1587480
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