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如何减小光伏电池短路电流密度Jsc损失?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:短路电流密度Jsc损失有光学损失、电子损失及其他损失。图5-9为GIGS太阳电池的短路电流密度损失。电子损失 电子损失是发生在窗口层、缓冲层以及吸收层的复合损失,共计5.2mA/cm2。其他损失 其他损失包括栅电极遮挡面积损失、电池间连接宽度损失、窗口层吸收损失、缓冲层吸收损失、吸收层不能完全吸收损失。图5-9中测量的损失有偏差,最后测量收集到的电流密度损失为34.6mA/cm2。

如何减小光伏电池短路电流密度Jsc损失?

短路电流密度Jsc损失有光学损失、电子损失及其他损失。图5-9为GIGS太阳电池的短路电流密度损失。

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图5-9 GIGS太阳电池的短路电流密度损失

(1)光学损失 光学损失包括5个反射损失及寄生吸收。5个反射损失是吸收层/底玻璃反射损失(0.1mA/cm2)、缓冲层/吸收层反射损失、窗口层/缓冲层反射损失、减反层/窗口层反射损失、顶玻璃和减反射层反射损失,共有0.7mA/cm2。寄生吸收发生在高掺杂的窗口层(0.9mA/cm2)、吸收层与Mo电极的交界处(0.5mA/cm2)。光学损失共计2.1mA/cm2。(www.xing528.com)

(2)电子损失 电子损失是发生在窗口层(0.7mA/cm2)、缓冲层(1.3mA/cm2)以及吸收层(3.2mA/cm2)的复合损失,共计5.2mA/cm2

(3)其他损失 其他损失包括栅电极遮挡面积损失、电池间连接宽度损失、窗口层吸收损失、缓冲层吸收损失、吸收层不能完全吸收损失。电池间连接宽度是300μm量级,由电池间连接宽度造成3%~5%的电池面积损失;窗口层吸收造成的损失是能量大于禁带宽度的光子被吸收形成电子-空穴对,但是不能收集形成电流,能量小的红外光被电子吸收,产生热能;缓冲层吸收损失是指波长λ<520nm的光子产生的电子-空穴对不能收集成电流;吸收层中的光生载流子不能完全收集造成损失。图5-9中测量的损失有偏差,最后测量收集到的电流密度损失为34.6mA/cm2

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