Аннотация:
Предложен способ оценки потенциальной эффективности, которую можно достичь в исходно-несбалансированном многопереходном солнечном элементе, если осуществлять взаимное сближение фотогенерированных токов: отбирать этот ток от относительно-узкозонного элемента и добавлять его в относительно-широкозонный. Уже известно, что свойствами, благоприятствующими взаимному сближению, обладают такие объекты, как связанные экситоны, квантовые точки, донорно-акцепторные пары и др., расположенные в относительно-широкозонных элементах. Предложенный способ сводится по факту к задаче получения такой требуемой световой вольт-амперной (IV) характеристики, которая соответствует равенству всех фотогенерированных токов в режиме короткого замыкания. Использовано два метода получения требуемой световой IV характеристики. Первый – подбор спектрального состава излучения, падающего на многопереходный солнечный элемент от осветителя. Второй – двойной сдвиг темновой IV характеристики: токовый на $J_g$ (единый задаваемый фотогенерированный ток) и вольтовый на $(-J_g\cdot R_s)$, где $R_s$ – последовательное сопротивление. Для световой и темновой IV характеристик выведено общее аналитическое выражение, учитывающее влияние так называемой люминесцентной связи в многопереходных солнечных элементах. Сделано сравнение экспериментальных IV характеристик с расчетными для трехпереходного InGaP/GaAs/Ge солнечного элемента, имеющего $R_s$ = 0.019 Ом $\cdot$ см$^2$ и максимальную фактическую эффективность 36.9%. Оценена его максимальная потенциальная эффективность 41.2%.
Поступила в редакцию: 30.09.2014 Принята в печать: 20.10.2014
Полный текст:
PDF файл (203 kB)
