Modi per ridurre la perdita di efficienza dei pannelli solari
Oct 26, 2021
La ragione principale della bassa efficienza di conversione degli attuali pannelli solari è la perdita di"energia fotonica a bassa energia" e"energia fotonica ad alta energia", che limitano l'efficienza limite teorica dei pannelli solari a circa il 40%. Quanto segue spiega brevemente come migliorare ciascun meccanismo di perdita.
1. Ridurre la perdita di energia dei fotoni a bassa energia
Utilizzando materiali semiconduttori optoelettronici a bassa banda proibita, ad esempio, la banda proibita di un tipico silicio cristallino è di 1,1 eV, quindi può assorbire solo fotoni con una lunghezza d'onda inferiore a 1100 nm.
2. Ridurre la perdita di energia dei fotoni ad alta energia
Utilizzare materiali semiconduttori optoelettronici con gap di banda elevato. Sulla base dei primi due punti, l'uso di una combinazione di materiali semiconduttori multi-band gap può aumentare efficacemente il tasso di utilizzo dei fotoni con energie diverse.
3. Ridurre l'efficienza di assorbimento e la perdita di riflessione: (1) Utilizzare il più possibile materiali semiconduttori con un elevato coefficiente di assorbimento della luce; (2) Ridurre l'area degli elettrodi metallici e utilizzare elettrodi conduttivi trasparenti per sostituire alcuni degli elettrodi metallici; (3) Aumentare la rugosità superficiale del materiale e utilizzare materiale dello strato riflettente anticorrosione per ridurre la perdita di riflessione causata dalla riflessione superficiale.
4. Ridurre la perdita di tensione a circuito aperto. Regolare la concentrazione delle impurità drogate e la posizione del livello di Fermi delle materie prime.
5. Ridurre la perdita del fattore di riempimento: (1) Utilizzare uno strato di passivazione superficiale al confine della superficie del pannello solare o dell'elettrodo posteriore per ridurre i legami penzolanti; (2) Utilizzare materiali per pannelli solari di elevata purezza (bassa impurità) e migliori tecniche di preparazione per ridurre i dispositivi Ricombinazione interna del corpo; (3) Utilizzare buoni conduttori come elettrodi e adottare una migliore progettazione della struttura degli elettrodi per ridurre la resistenza in serie.
