[物理]p-n结太阳电池细致平衡效率翻译.ppt

-- 王宏磊 陈森荣 张翔 徐增 关钊允  吴伟梁 金叶义 高忠贵 夏修理;摘要;引言;评述 前人关于效率的论述是基于太阳电池经验特征常量值的预测，是半经验的极限。;细致平衡极限效率 遵循基本物理规律和细致平衡原理 更理论化 比半经验极限更有价值;引言;引言;引言;; 在细致平衡极限中，将效率定义为传递给匹配负载的能量和照射在电池片上的太阳能的比率。 将效率作为一个函数，则其基本变量为： 太阳温度Ts: kTs=qVs; (1.1) 太阳电池温度Tc: kTc=qVc; (1.2) 禁带宽度Eg: Eg=hvg=qVg (1.3) 其中，k为波尔兹曼常数，q=|q|为电荷量，h为普朗克常量。 ;我们发现效率与两个比率相关： xg=Eg/kTs (1.4) xc=Tc/Tg (1.5) 同时，效率还与ts相关联： ts=照射在表面的一个能量大于能隙的光子产生电子-空穴对的机率 (1.6) 作一个很好的近似，效率将变为刚才讨论的四个变量(xg,xc,ts,f)的一个函数 。它可以表述为基于普朗克分布和其他已知函数的解析函数。这种关联的研究在2-5节中进行。;;1）计算思路;2）计算模型;3）计算-普朗克公式;3）计算-普朗克公式;3）计算-普朗克公式;3）计算-普朗克公式;;;;;;;当电池在被环形黑体包围时，电池有两面受到辐射， 因此： Fc0=2AptcQc (3.8) ;;;;;;;;;;五 细致平衡效率;引入m，实质为填充因子，文献中翻译为阻抗的匹配系数：;结合以上推导出来的公式，可以推导出细致平衡效率极限;;原文： Curves are given for different values of the parameter f. Figure 5 shows the decrease of the efficiency with f lowered from its maximum value 1 by factors of 10-3.For Fig. 6, f was calculated according to its definition (3.20). Curve (f) corresponds to a perfectly absorbing cell (tc=ts≡1) with normal incidence (fω=ωs/π) and no nonradiative recombination (fc=1). Curves (g),(h) and (i) are calculated on the assumption of 90％ absorption with a value of 1.36*10-5 for fω，which gives 100 mw/cm2 incident power, and different values of fc.;翻译： 曲线给出了不同的参数f的值。图5表明效率随着f从最大值1以10-3的速率减少。图6中，f根据定义（3.20）被计算。曲线（f）相当于是在垂直入射光条件下，没有非辐射性复合（fc=1）的完美吸收电池。曲线(g),(h)和(i)，假设在100mw/cm2的太阳光强度下，fω为1.36×10-5，吸收值为90%，设想fc的不同值。 ;Fig. 5. Efficiency ? for a blackbody solar cell at Tc= 300oK, with sun at Ts=6000℃，as a function of energy gap for different values of the parameter f:c