Moyens de réduire la perte d'efficacité des panneaux solaires
Oct 26, 2021
La raison principale du faible rendement de conversion des panneaux solaires actuels est la perte de"énergie photonique de basse énergie" et"énergie photonique de haute énergie", qui limitent toutes deux l'efficacité limite théorique des panneaux solaires à environ 40 %. Ce qui suit explique brièvement comment améliorer chaque mécanisme de perte.
1. Réduire la perte d'énergie des photons de faible énergie
En utilisant des matériaux semi-conducteurs optoélectroniques à faible bande interdite, par exemple, la bande interdite d'un silicium cristallin typique est de 1,1 eV, de sorte qu'il ne peut absorber que des photons d'une longueur d'onde inférieure à 1100 nm.
2. Réduire la perte d'énergie des photons de haute énergie
Utilisez des matériaux semi-conducteurs optoélectroniques à large bande interdite. Sur la base des deux premiers points, l'utilisation d'une combinaison de matériaux semi-conducteurs à plusieurs bandes interdites peut augmenter efficacement le taux d'utilisation des photons avec différentes énergies.
3. Réduisez l'efficacité d'absorption et la perte de réflexion : (1) utilisez des matériaux semi-conducteurs avec un coefficient d'absorption de lumière élevé autant que possible ; (2) Réduisez la surface des électrodes métalliques et utilisez des électrodes conductrices transparentes pour remplacer certaines des électrodes métalliques ; (3) Augmentez la rugosité de surface du matériau et utilisez un matériau de couche réfléchissante anti-corrosion pour réduire la perte de réflexion causée par la réflexion de surface.
4. Réduisez la perte de tension en circuit ouvert. Ajuster la concentration des impuretés dopées et la position du niveau de Fermi des matières premières.
5. Réduisez la perte de facteur de remplissage : (1) Utilisez une couche de passivation de surface à la limite de la surface du panneau solaire ou de l'électrode arrière pour réduire les liaisons pendantes ; (2) Utiliser des matériaux de panneaux solaires de haute pureté (faible impureté) et de meilleures techniques de préparation pour réduire la recombinaison interne du corps des appareils ; (3) Utilisez de bons conducteurs comme électrodes et adoptez une meilleure conception de la structure des électrodes pour réduire la résistance en série.
