太阳能电池光电转换原理及技术改进详解
5.光生载流子复合寿命:
对于太阳电池的半导体而言,光生载流子的复合寿命越长,短路电流会越大。达到长寿命的关键是在材料制备和电池的生产过程中,要避免形成复合中心。在加工过程中,适当而且经常进行相关工艺处理,可以使复合中心移走,而且延长寿命。
6.表面复合速率:
低的表面复合速率有助于提高Isc,前表面的复合速率测量起来很困难,经常假设为无穷大。一种称为背电场(BSF)的电池设计为,在沉积金属接触前,电池的背面先扩散一层P+附加层。
7.串联电阻和金属栅线:
串联电阻来源于引线、金属接触栅或电池体电阻,而金属栅线不能透过阳光,为了使Isc最大,金属栅线占有的面积应最小。一般使金属栅线做成又密又细的形状,可以减少串联电阻,同时增大电池透光面积。8.采用绒面电池设计和选择优质减反射膜:
依靠表面金字塔形的方锥结构,对光进行多次反射,不仅减少了反射损失,而且改变了光在硅中的前进方向并延长了光程,增加了光生载流子产量;曲折的绒面又增加了PN结的面积,从而增加对光生载流子的收集率,使短路电流增加5%~10%,并改善电池的红光响应。
9.阴影对太阳电池的影响:
太阳电池会由于阴影遮挡等造成不均匀照射,输出功率大大下降。
目前,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门,尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用,以节省造价很贵的输电线路。但是在目前阶段,它的成本还很高,发出1kW电需要投资上万美元,因此大规模使用仍然受到经济上的限制。
但是,从长远来看,随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明,各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求,太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法,可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。
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