2010年高考文综试题答案全国卷I.pptVIP

电极设计的主要考虑因素 上电极的设计 电池设计的一个重 要方面就是上电极 金属栅线的设计， 当单体电池的尺寸 增加时，这方面就 愈加重要。 如图所示 几种不同电池的上电极设计方法 与上电极有关的功 率损失 1.电池顶部扩散层的 横向电流所引起的 损耗 2.各金属线与半导体 之间的接触电阻引 起的损耗 3.因电池被金属栅线 遮蔽而引起的损耗 当某个特定电极设计的总特征一旦确定，那么就得确定主栅线和副栅线的最佳尺寸，那么如何来确定最佳尺寸呢？ 我们将主要从正方形和长方形电池来叙述电极的设计 如图所示金属电极由两部分构成：主栅线和副栅线 主栅线是直接接到电池 外部导线的较粗部分 副栅线则是为了收集电 流并向主栅线传送的较 细部分 正面副栅线 正面主栅线 在某些电池设计中可能有不止一级的栅线，主副栅线既有等宽度的，也有线性逐渐变细（锥形）的和宽度呈阶梯形变化的。 如图所示 上图所示的上电极可以分解成许多哥如图所示的单元电池 其最大输出功率可由 ABJMPVMP得到 通过对单元电池最大 功率输出进行归一化，得 到可以得到主副栅线的电 阻功率损失比率分别为 prf=(1/m)*B2tsmf(Jmp/Vmp)(S/WF) prb=(1/m)*A2BTsmb(Jmp/Vmp)(1/WB) A smf和tsmb分别是主副栅线的金属层薄层电阻。在某些情况下两者是相等的 如果电极各部分是线性地逐渐变细的，则m为4，如果宽度是均匀的则m为3，WF和WB是单元电池上主副栅线的平均宽度，S是副栅线的线距。 由于主副栅线遮光而引起的功率损失比率为psf=WF/S psb=WB/B ? 对于硅电池来说，在一标准日照下工作时，接触电阻造成的损失一般不是主要问题。剩下的损失是由于在电池顶层横向电流引起的损失，其归一化形式由方程可以求得ptl=(ρs/12)(Jmp/Vmp)S2其中ρs是这层的薄层电阻。 主栅线的最佳尺寸可以由AB相加得到 同时，这部分功率损失比率的最小值由下式得出（Prb+Psb）min=2A√ρsmb*Jmp/（m*Vmp） 这表明用逐渐变细的主栅线（m=3）时，功率损失大约降低13%。 当栅线的间距变得非常小以至横向电流的损耗可以忽略不计时，出现最佳值。于是，最佳值下面条件给出 S→0 WF/S=B√（(ρsmf=ρcm/B2)Jmp/（mVmp））