2010新能源技术_2.2.3_光伏发电原理2(学时2).ppt

* We may also use the ideal cell to define another figure of merit for a real solar cell. Since the product ISC X VOC is the best PMAX that we could ever hope to attain for a given solar cell, we can form the ratio PMAX/(ISC X VOC) and state the result either as a decimal or a percentage. This number measures how well the real cell “fills” the square region represented by the ideal cell. It is, accordingly, called the fill factor of the solar cell. With the fill factor, our numerical characterization of the solar cell is finally complete. * Scanning electron microscope photograph of a textured multicrystalline silicon surface * V字型沟槽 * （4）电池背表面的高反射 减少电池背电极的吸收，使得到达背表面的光线被弹回，再度进入电池而有可能被吸收。 如果背面反射体能够完全随机式地打乱反射光的方向，光线可能会因为电池内部的全反射而被捕获在电池内。 通过这种陷光方式，最多可以将入射光的路径扩大至约50倍，因而光线被吸收的可能性将显著增加。 * Light trapping using a randomised reflector on the rear of the cell * （5）将太阳电池制成串叠型电池（tandem cell） 把两个或两个以上的元件堆叠起来，能够吸收较高能量光谱的电池放在上层，吸收较低光谱能量的电池放在下层，通过不同材料的电池将光子的能量层层吸收。 * 2.3复合损失 太阳电池的效率也会因为电子空穴对在被有效利用之前复合而降低，一些发生复合的可能途径如图所示： 光伏电池中电子空穴对可能复合的途径 * 复合能够以以下几种机理发生： 辐射复合—吸收的反过程。电子从高能态返回到较低能态，同时释放出光能。此种机理在半导体激光器和发光二极管中适用，但对硅太阳电池并不显著。 俄歇复合—“碰撞电离”的反过程，在掺杂较重的材料中显著。 通过陷阱复合—当半导体中的杂质或表面的界面陷阱在禁带间隙中产生允许的能级时，这个复合就能发生。 * 典型的实际太阳电池的外部量子效率和光谱响应，阐释了光学和复合损失的影响 * 2.4 顶电极设计 主栅线（busbar）和外部导线直接相连，而副栅线（finger）是更细小的金属化区域，用来收集电流传输给主栅线。 顶电极的设计目标是优化电流收集来减少由于内部电阻和电池遮蔽而产生的损失。 * 太阳电池中电子从产生点到外部电极的流动示意图 * Use of a four point probe to measure the sheet resistivity of a solar cell * 将电极做成手指状，可以减少光线的反射 * Resistive components and current flows in a solar cell. * Top contact design in a solar cell. The busbars connect the fingers together and pass the generated current to the external electrical contacts. * Schematic of a top contact design showing busbars and fingers 优化遮光损失与收集损失 * Key features of a top surface contacting scheme 优化电极的宽高比 * Points of contact resistance losses at interface between grid lines and semiconductor 降低电极的接触电阻 * 在做法上着重金属电极构造的最优化，例如将金属电极埋入基板中，以增加接触面积，减少串联电阻。