Główną przyczyną obecnej niskiej efektywności konwersji paneli słonecznych jest utrata „energii fotonów o niskiej-energii” i „energii fotonów o-wysokiej energii”, co ogranicza teoretyczną wydajność graniczną paneli słonecznych do około 40%. Poniżej krótko opisano metody poprawy dla każdego mechanizmu straty.
1. Zmniejsz-utratę energii fotonów o niskiej energii
Na przykład przy zastosowaniu optoelektronicznego materiału półprzewodnikowego o małej przerwie energetycznej, pasmo wzbronione typowego krzemu krystalicznego wynosi 1,1 eV, więc może on absorbować tylko fotony o długości fali krótszej niż 1100 nm.
2. Zmniejsz straty energii fotonów o wysokiej energii
Zastosowanie optoelektronicznych materiałów półprzewodnikowych o dużej przerwie energetycznej. Podsumowując pierwsze dwa punkty, połączenie materiałów półprzewodnikowych o wielu-przerwach wzbronionych może skutecznie poprawić stopień wykorzystania fotonów o różnych energiach.
3. Zmniejsz efektywność absorpcji i utratę odbicia: (1) spróbuj użyć materiałów półprzewodnikowych o wysokich współczynnikach absorpcji światła; (2) zmniejszyć powierzchnię elektrod metalowych i użyć przezroczystych elektrod przewodzących w celu zastąpienia niektórych elektrod metalowych; (3) zwiększyć chropowatość powierzchni materiałów. Materiał warstwy odblaskowej zmniejsza utratę odbicia spowodowaną odbiciem powierzchni.
4. Zmniejsz utratę napięcia w obwodzie otwartym. Dostosuj stężenie zanieczyszczeń i poziom Fermiego surowców.
5. Zmniejsz utratę współczynnika wypełnienia: (1) użyj warstwy pasywacyjnej powierzchni, aby zredukować zwisające wiązania na powierzchni powierzchni panelu słonecznego lub tylnej elektrody; (2) stosować materiały na panele słoneczne o wysokiej-czystości (niskiej-zanieczyszczeniu) i lepsze procesy produkcyjne w celu ograniczenia rekombinacji objętości wewnętrznej urządzeń; (3) Używaj dobrych przewodników jako elektrod i zastosuj lepszą konstrukcję elektrody, aby zmniejszyć rezystancję szeregową.
