സോളാർ സെല്ലുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

സൗരോര്ജ സെല് സാധാരണ ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സൂര്യപ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ പരമ്പരാഗത ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പരമ്പരാഗത ബാറ്ററികളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതേസമയം സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ്, കറൻ്റ്, പവർ എന്നിവ ലൈറ്റിംഗ് അവസ്ഥകളുമായും ലോഡ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് പോയിൻ്റുകളുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സോളാർ സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്, സോളാർ സെല്ലുകളുടെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധവും പ്രവർത്തന തത്വവും നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കണം.

സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രൽ പ്രകാശം:

സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് സൂര്യപ്രകാശമാണ്, അതിനാൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രതയും സ്പെക്ട്രവും സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ വൈദ്യുതധാരയും വോൾട്ടേജും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഒരു വസ്തു സൂര്യനു കീഴെ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, അത് രണ്ട് തരത്തിൽ സൂര്യപ്രകാശം സ്വീകരിക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്കറിയാം, ഒന്ന് നേരിട്ടുള്ള സൂര്യപ്രകാശം, മറ്റൊന്ന് ഉപരിതലത്തിൽ മറ്റ് വസ്തുക്കൾ ചിതറിച്ചതിന് ശേഷം വ്യാപിക്കുന്ന സൂര്യപ്രകാശം. സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഒരു സോളാർ സെല്ലിന് ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിൻ്റെ 80% നേരിട്ടുള്ള പ്രകാശമാണ്. അതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ ഇനിപ്പറയുന്ന ചർച്ച സൂര്യപ്രകാശം നേരിട്ട് എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നതിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും.

സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രതയും സ്പെക്ട്രവും സ്പെക്ട്രം വികിരണത്താൽ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരു യൂണിറ്റ് ഏരിയയിൽ (W/㎡um) ഒരു യൂണിറ്റ് തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശശക്തിയാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത (W/㎡) സ്പെക്ട്രം പ്രകാശത്തിൻ്റെ എല്ലാ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെയും ആകെത്തുകയാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രം പ്രകാശം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അളന്ന സ്ഥാനവും സൂര്യൻ്റെ കോണുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കാരണം, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തുന്നതിനുമുമ്പ് സൂര്യപ്രകാശം അന്തരീക്ഷത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചിതറിക്കിടക്കുകയും ചെയ്യും. സ്ഥാനത്തിൻ്റെയും കോണിൻ്റെയും രണ്ട് ഘടകങ്ങളെ സാധാരണയായി വായു പിണ്ഡം (AM) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സൗരോർജ്ജ പ്രകാശത്തിനായി, സൂര്യൻ നേരിട്ട് പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ ബഹിരാകാശത്തെ സാഹചര്യത്തെയാണ് AMO സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഇതിൻ്റെ പ്രകാശ തീവ്രത ഏകദേശം 1353 W/㎡ ആണ്, ഇത് 5800K താപനിലയുള്ള ബ്ലാക്ക്ബോഡി വികിരണം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനോട് ഏകദേശം തുല്യമാണ്. AMI എന്നത് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സാഹചര്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, സൂര്യൻ നേരിട്ട് പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത ഏകദേശം 925 W/m2 ആണ്. AMI.5 എന്നത് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സാഹചര്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, സൂര്യൻ 45 ഡിഗ്രി കോണിൽ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശ തീവ്രത ഏകദേശം 844 W/m2 ആണ്. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ ശരാശരി പ്രകാശത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ AM 1.5 സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സോളാർ സെൽ സർക്യൂട്ട് മോഡൽ:

വെളിച്ചം ഇല്ലെങ്കിൽ, ഒരു സോളാർ സെൽ ഒരു pn ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡ് പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒരു ആദർശ ഡയോഡിൻ്റെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധം ഇങ്ങനെ പ്രകടിപ്പിക്കാം

ഞാൻ വൈദ്യുതധാരയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നിടത്ത്, V വോൾട്ടേജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റ് ആണ്, VT=KBT/q0, ഇവിടെ KB എന്നത് BoItzmann സ്ഥിരാങ്കത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, q0 എന്നത് യൂണിറ്റ് വൈദ്യുത ചാർജും T ആണ് താപനിലയും. ഊഷ്മാവിൽ, VT=0.026v. ഉപകരണത്തിലെ പി-ടൈപ്പിൽ നിന്ന് എൻ-ടൈപ്പിലേക്ക് ഒഴുകുന്നതിനാണ് പിഎൻ ഡയോഡ് കറൻ്റിൻ്റെ ദിശ നിർവചിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ വോൾട്ടേജിൻ്റെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് മൂല്യങ്ങൾ പി-ടൈപ്പ് ടെർമിനൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. n-ടൈപ്പ് ടെർമിനൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ മൈനസ്. അതിനാൽ, ഈ നിർവചനം പിന്തുടരുകയാണെങ്കിൽ, സോളാർ സെൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് മൂല്യം പോസിറ്റീവ് ആണ്, അതിൻ്റെ നിലവിലെ മൂല്യം നെഗറ്റീവ് ആണ്, IV കർവ് നാലാമത്തെ ക്വാഡ്രൻ്റിലാണ്. ഐഡിയൽ ഡയോഡ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത് പല ഭൌതിക സാഹചര്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണെന്ന് വായനക്കാർ ഇവിടെ ഓർമ്മിപ്പിക്കേണ്ടതാണ്, കൂടാതെ യഥാർത്ഥ ഡയോഡുകൾക്ക് സ്വാഭാവികമായും ഉപകരണത്തിൻ്റെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധത്തെ ബാധിക്കുന്ന ചില നോൺ-ഐഡിയൽ ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ടാകും, അതായത് ജനറേഷൻ-റികോമ്പിനേഷൻ കറൻ്റ്, ഇവിടെ ഞങ്ങൾ വിജയിച്ചു. അത് അധികം ചർച്ച ചെയ്യരുത്. സോളാർ സെൽ വെളിച്ചത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, pn ഡയോഡിൽ ഫോട്ടോ കറൻ്റ് ഉണ്ടാകും. pn ജംഗ്ഷൻ്റെ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ദിശ n-ടൈപ്പ് മുതൽ p-തരം വരെയുള്ളതിനാൽ, ഫോട്ടോണുകളുടെ ആഗിരണം വഴി ഉണ്ടാകുന്ന ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾ n-ടൈപ്പ് അറ്റത്തേക്ക് പ്രവർത്തിക്കും, അതേസമയം ദ്വാരങ്ങൾ p ലേക്ക് പ്രവർത്തിക്കും. -തരം അവസാനം. ഇവ രണ്ടും ചേർന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഫോട്ടോ കറൻ്റ് n-ടൈപ്പിൽ നിന്ന് p-ടൈപ്പിലേക്ക് ഒഴുകും. സാധാരണയായി, ഒരു ഡയോഡിൻ്റെ ഫോർവേഡ് കറൻ്റ് ദിശ പി-ടൈപ്പിൽ നിന്ന് എൻ-ടൈപ്പിലേക്ക് ഒഴുകുന്നതായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, ഒരു ഐഡിയൽ ഡയോഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രകാശിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഒരു സോളാർ സെൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഫോട്ടോകറൻ്റ് ഒരു നെഗറ്റീവ് കറൻ്റ് ആണ്. സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ നിലവിലെ-വോൾട്ടേജ് ബന്ധം അനുയോജ്യമായ ഡയോഡും ഒരു നെഗറ്റീവ് ഫോട്ടോകറൻ്റ് IL ആണ്, അതിൻ്റെ മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ഇതാണ്:

മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, പ്രകാശം ഇല്ലെങ്കിൽ, IL=0, സോളാർ സെൽ ഒരു സാധാരണ ഡയോഡ് മാത്രമാണ്. സോളാർ സെൽ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ആകുമ്പോൾ, അതായത് V=0, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് Isc=-IL ആണ്. അതായത്, സോളാർ സെൽ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ആകുമ്പോൾ, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് എന്നത് ഇൻസിഡൻ്റ് ലൈറ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഫോട്ടോ കറൻ്റാണ്. സോളാർ സെൽ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് ആണെങ്കിൽ, അതായത്, I=0 ആണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ്:

ചിത്രം 2. സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ തുല്യമായ സർക്യൂട്ട്: (എ) ഇല്ലാതെ, (ബി) സീരീസും ഷണ്ട് റെസിസ്റ്ററുകളും. ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജും ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റും സോളാർ സെൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ രണ്ട് പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകളാണെന്ന് ഇവിടെ ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്.

ഒരു സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് കറൻ്റിൻ്റെയും വോൾട്ടേജിൻ്റെയും ഉൽപ്പന്നമാണ്:

വ്യക്തമായും, സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യമല്ല. ഒരു നിശ്ചിത കറൻ്റ്-വോൾട്ടേജ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് പോയിൻ്റിൽ ഇത് പരമാവധി മൂല്യത്തിൽ എത്തുന്നു, കൂടാതെ പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ Pmax dp/dv=0 ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാനാകും. പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ Pmax-ൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് ഇതാണെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം:

ഔട്ട്പുട്ട് കറൻ്റ് ഇതാണ്:

സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ:

ഒരു സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത സൂചിപ്പിക്കുന്നത് സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ പവർ പിന്നിനെ ഇൻസിഡൻ്റ് ലൈറ്റിൻ്റെ പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് ഇലക്ട്രിക്കൽ പവറാക്കി മാറ്റുന്നു, അതായത്:

പൊതുവായ സോളാർ സെൽ കാര്യക്ഷമത അളവുകൾ പിൻ=1000W/㎡ ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തിന് സമാനമായ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മകമായി, സോളാർ സെല്ലുകളുടെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധം മുകളിൽ പറഞ്ഞ സൈദ്ധാന്തിക വിവരണത്തെ പൂർണ്ണമായും പിന്തുടരുന്നില്ല. കാരണം, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഉപകരണത്തിന് തന്നെ സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ്, ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റൻസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുണ്ട്. ഏതെങ്കിലും അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയലിന് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു അർദ്ധചാലകവും ലോഹവും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കത്തിന്, അനിവാര്യമായും കൂടുതലോ കുറവോ പ്രതിരോധം ഉണ്ടാകും, ഇത് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഉപകരണത്തിൻ്റെ പരമ്പര പ്രതിരോധം ഉണ്ടാക്കും. മറുവശത്ത്, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്ക് ഉപകരണത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള അനുയോജ്യമായ Pn ഡയോഡ് ഒഴികെയുള്ള ഏതെങ്കിലും നിലവിലെ പാത, ഉപകരണത്തിലെ ജനറേഷൻ-റീകോമ്പിനേഷൻ കറൻ്റ് പോലുള്ള ലീക്കേജ് കറൻ്റിന് കാരണമാകും. , ഉപരിതല റീകോമ്പിനേഷൻ കറൻ്റ്, ഉപകരണത്തിൻ്റെ അപൂർണ്ണമായ എഡ്ജ് ഐസൊലേഷൻ, മെറ്റൽ കോൺടാക്റ്റ് പെനട്രേഷൻ ജംഗ്ഷൻ.

സാധാരണയായി, സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ലീക്കേജ് കറൻ്റ് നിർവചിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റൻസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത്, Rsh=V/Ileak. ഷണ്ട് പ്രതിരോധം വലുതാണ്, ചോർച്ച കറൻ്റ് ചെറുതായിരിക്കും. ജോയിൻ്റ് റെസിസ്റ്റൻസ് Rs, ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റൻസ് Rsh എന്നിവ പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധം ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ്, ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റൻസ് എന്നിവയുടെ രണ്ട് ഇഫക്റ്റുകളും സംഗ്രഹിക്കാൻ, ഫിൽ ഫാക്ടർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു പരാമീറ്റർ മാത്രമേ നമുക്ക് ഉപയോഗിക്കാനാകൂ. നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്:

സീരീസ് റെസിസ്റ്റർ ഇല്ലെങ്കിൽ, ഷണ്ട് പ്രതിരോധം അനന്തമാണെങ്കിൽ (ലീക്കേജ് കറൻ്റ് ഇല്ല) ഫിൽ ഫാക്ടർ പരമാവധി ആണെന്ന് വ്യക്തമാണ്. സീരീസ് പ്രതിരോധത്തിലെ ഏതെങ്കിലും വർദ്ധനവ് അല്ലെങ്കിൽ ഷണ്ട് പ്രതിരോധം കുറയുന്നത് ഫിൽ ഫാക്ടർ കുറയ്ക്കും. ഈ രീതിയിൽ,. സോളാർ സെല്ലുകളുടെ കാര്യക്ഷമത മൂന്ന് പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കാം: ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് വോക്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് ഐഎസ്‌സി, ഫിൽ ഫാക്ടർ എഫ്എഫ്.

വ്യക്തമായും, ഒരു സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, അതിൻ്റെ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റ് (അതായത്, ഫോട്ടോകറൻ്റ്), ഫിൽ ഫാക്ടർ (അതായത്, സീരീസ് പ്രതിരോധവും ചോർച്ച കറൻ്റും കുറയ്ക്കുക) എന്നിവ ഒരേസമയം വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജും ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റും: മുമ്പത്തെ ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് വിലയിരുത്തുമ്പോൾ, സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഫോട്ടോ കറൻ്റും പൂരിത സെല്ലും ആണ്. അർദ്ധചാലക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ്, സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളും ദ്വാരങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഫെർമി ഊർജ്ജ വ്യത്യാസത്തിന് തുല്യമാണ്. അനുയോജ്യമായ Pn ഡയോഡിൻ്റെ സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, നിങ്ങൾക്ക് ഇത് ഉപയോഗിക്കാം:

പ്രകടിപ്പിക്കാൻ. ഇവിടെ q0 യൂണിറ്റ് ചാർജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ni അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെ ആന്തരിക കാരിയർ സാന്ദ്രതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ND, NA എന്നിവ ദാതാവിൻ്റെയും സ്വീകർത്താവിൻ്റെയും ഏകാഗ്രതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, Dn, Dp എന്നിവ ഓരോന്നും ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും ദ്വാരങ്ങളുടെയും വ്യാപന ഗുണകത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, മുകളിൽ പറഞ്ഞ പദപ്രയോഗം n അനുമാനിക്കുന്നു - ടൈപ്പ് റീജിയണും പി-ടൈപ്പ് റീജിയണും രണ്ടും വിശാലമാകുന്ന സന്ദർഭം. സാധാരണയായി, പി-ടൈപ്പ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക്, എൻ-ടൈപ്പ് ഏരിയ വളരെ ആഴം കുറഞ്ഞതാണ്, മുകളിൽ പറഞ്ഞ പദപ്രയോഗം പരിഷ്‌ക്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഒരു സോളാർ സെൽ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ഫോട്ടോകറൻ്റ് ജനറേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്നും, സോളാർ സെല്ലിൻ്റെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജ് ബന്ധത്തിലെ ക്ലോസ്ഡ് സർക്യൂട്ട് കറൻ്റാണ് ഫോട്ടോ കറൻ്റ് എന്നും ഞങ്ങൾ നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നു. ഫോട്ടോകറൻ്റിൻ്റെ ഉത്ഭവം ഞങ്ങൾ ഇവിടെ സംക്ഷിപ്തമായി വിവരിക്കും. ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് (യൂണിറ്റ് m -3 s -1 ) യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിൽ വാഹകരുടെ ജനറേഷൻ നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പ്രകാശ ആഗിരണം ഗുണകം ആണ്, അതായത്

അവയിൽ, α പ്രകാശ ആഗിരണം ഗുണകത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇത് സംഭവ ഫോട്ടോണുകളുടെ (അല്ലെങ്കിൽ ഫോട്ടോൺ ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത) തീവ്രതയാണ്, കൂടാതെ R പ്രതിഫലന ഗുണകത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇത് പ്രതിഫലിക്കാത്ത ഫോട്ടോണുകളുടെ തീവ്രതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഫോട്ടോകറൻ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന മൂന്ന് പ്രധാന മെക്കാനിസങ്ങൾ ഇവയാണ്: പി-ടൈപ്പ് മേഖലയിലെ ന്യൂനപക്ഷ കാരിയർ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഡിഫ്യൂഷൻ കറൻ്റ്, എൻ-ടൈപ്പ് മേഖലയിലെ ന്യൂനപക്ഷ കാരിയർ ഹോളുകളുടെ ഡിഫ്യൂഷൻ കറൻ്റ്, സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും ദ്വാരങ്ങളുടെയും ഡ്രിഫ്റ്റ്. നിലവിലെ. അതിനാൽ, ഫോട്ടോ കറൻ്റ് ഏകദേശം ഇങ്ങനെ പ്രകടിപ്പിക്കാം:

അവയിൽ, Ln, Lp എന്നിവ ഓരോന്നും പി-ടൈപ്പ് മേഖലയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വ്യാപന ദൈർഘ്യത്തെയും n-തരം മേഖലയിലെ ദ്വാരങ്ങളെയും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇത് സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയുടെ വീതിയുമാണ്. ഈ ഫലങ്ങൾ സംഗ്രഹിച്ചാൽ, ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജിനായി നമുക്ക് ഒരു ലളിതമായ പദപ്രയോഗം ലഭിക്കും:

ഇവിടെ Vrcc പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത് ഒരു യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിന് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികളുടെ പുനഃസംയോജന നിരക്ക്. തീർച്ചയായും, ഇതൊരു സ്വാഭാവിക ഫലമാണ്, കാരണം ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് ഇലക്ട്രോണുകളും സ്പേസ് ചാർജ് മേഖലയിലെ ദ്വാരങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഫെർമി ഊർജ്ജ വ്യത്യാസത്തിന് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണുകളും ദ്വാരങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഫെർമി ഊർജ്ജ വ്യത്യാസം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് കാരിയർ ജനറേഷൻ നിരക്കും റീകോമ്പിനേഷൻ നിരക്കും അനുസരിച്ചാണ്. .