Токовый инвариант как метод поиска оптимальной ширины запрещенной зоны субэлементов многопереходных солнечных элементов

М. А. Минтаиров, В. В. Евстропов, С. А. Минтаиров, Р. А. Салий, М. З. Шварц, Н. А. Калюжный

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Исследована возможность применения полуэмпирического выражения, определяющего величины основных токов насыщения $p$–$n$-перехода, для расчета эффективности многопереходных солнечных элементов. Выражение основывается на полученных ранее величинах токовых инвариантов: $J_{Z1}$ – для тока насыщения $J_{01}$ (коэффициент идеальности $A=1$), $J_{Z2}$ – для тока насыщения $J_{02}(A=2)$. Показано, что использование $J_{Z1}$ и $J_{Z2}$ позволяет значительно повысить точность расчетов относительно стандартных методов, основанных на модели солнечного элемента Шокли–Квиссера. Добавление в расчет тока насыщения $J_{02}$ является новшеством. Показано, что учет $J_{02}$ необходим для реалистичной оценки эффективности многопереходных солнечных элементов с количеством субэлементов больше двух.

Ключевые слова: солнечный элемент, ток насыщения, токовый инвариант, КПД.

Поступила в редакцию: 23.10.2023
Исправленный вариант: 28.11.2023
Принята в печать: 28.11.2023

DOI: 10.61011/PJTF.2024.05.57182.19776

Реферативные базы данных:

•