Giới Hạn Cân Bằng Chi Tiết của Hiệu Suất của Pin Năng Lượng Mặt Trời p-n Junction

Journal of Applied Physics - Tập 32 Số 3 - Trang 510-519 - 1961
W. Shockley1, H. J. Queisser1
1Shockley Transistor, Unit of Clevite Transistor, Palo Alto, California

Tóm tắt

Để tìm ra giới hạn lý thuyết tối đa cho hiệu suất của các bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời tiếp giáp p-n, một hiệu suất giới hạn, được gọi là giới hạn cân bằng chi tiết của hiệu suất, đã được tính toán cho một trường hợp lý tưởng trong đó cơ chế tái hợp duy nhất của các cặp điện tử - lỗ là phát xạ, như yêu cầu bởi nguyên tắc cân bằng chi tiết. Hiệu suất cũng được tính cho trường hợp mà tái hợp phát xạ chỉ là một phần nhất định fc của tổng tái hợp, phần còn lại là không phát xạ. Hiệu suất tại các tải phù hợp đã được tính toán với khoảng cách vùng năng lượng và fc là các tham số, với giả định rằng ánh sáng mặt trời và tế bào đều là các vật thể đen với nhiệt độ lần lượt là 6000°K và 300°K. Hiệu suất tối đa được tìm thấy là 30% cho khoảng cách năng lượng là 1.1 eV và fc = 1. Các tiếp giáp thực tế không tuân theo mối quan hệ dòng điện - điện áp được dự đoán, và các lý do cho sự khác biệt này cũng như mối liên hệ của nó với hiệu suất được thảo luận.

Từ khóa

#hiệu suất #pin năng lượng mặt trời #tiếp giáp p-n #tái hợp #cân bằng chi tiết

Tài liệu tham khảo

1954, J. Appl. Phys., 25, 676, 10.1063/1.1721711

1954, J. Appl. Phys., 25, 1422, 10.1063/1.1721579

1955, J. Appl. Phys., 26, 534, 10.1063/1.1722034

1956, J. Appl. Phys., 27, 777, 10.1063/1.1722483

1959, RCA Rev., 20, 373

1960, Proc. I.R.E., 48, 1246

1960, J. Appl. Phys., 31, 1640, 10.1063/1.1735906

1957, Z. Physik, 148, 380, 10.1007/BF01325571

1954, Phys. Rev., 94, 1558, 10.1103/PhysRev.94.1558

1960, Bull. Am. Phys. Soc., 5, 160

1959, J. Phys. Chem. Solids, 8, 223, 10.1016/0022-3697(59)90322-1

1959, J. Phys. Chem. Solids, 8, 219, 10.1016/0022-3697(59)90321-X

1961, Solid State Electronics, 2, 35, 10.1016/0038-1101(61)90054-5

1957, Z. Astrophysik, 43, 95

1949, Rev. Sci. Instr., 20, 884

1957, Z. Physik, 148, 385

1949, Bell System Tech. J., 28, 435, 10.1002/j.1538-7305.1949.tb03645.x

1959, Proc. Inst. Elec. Engrs. (London), 106, 908

1958, J. Tech. Phys. (U.S.S.R.), 28, 2115

1957, Proc. I.R.E., 45, 1228

1960, Bell System Tech. J., 39, 87, 10.1002/j.1538-7305.1960.tb03923.x

1957, Phys. Rev., 106, 418, 10.1103/PhysRev.106.418

1959, Bull. Am. Phys. Soc., 4, 409

1960, Bull. Am. Phys. Soc., 5, 160

1960, J. Appl. Phys., 31, 1821, 10.1063/1.1735455

1956, Bell System Tech. J., 35, 535, 10.1002/j.1538-7305.1956.tb02393.x

1960, Phys. Rev., 119, 1480, 10.1103/PhysRev.119.1480

1960, Proc. I.R.E., 48, 1259

1955, Proc. Phys. Soc. (London), B68, 319

1957, Phys. Rev., 105, 1469, 10.1103/PhysRev.105.1469

1958, Proc. Roy. Soc. (London), A249, 16

1957, Proc. I.R.E., 45, 1535

1961, Bull. Am. Phys. Soc., 6, 106

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Applied Physics

Tập 32 Số 3

510-519

Thông tin tác giả