E fa'afefea ona galue le la

sela sola mitiia le la e maua ai galuega a maa masani. Ae e le pei o maa masani, o le voluma ma le maualuga o le malosi o le gaosiga o maa masani o loʻo faʻamautu, aʻo le eletise gaosiga, o le taimi nei, ma le malosi o sela sola e fesoʻotaʻi ma tulaga moli ma le utaina o mea e faʻaogaina ai. Ona o lenei mea, e faʻaaoga ai le sola e gaosia ai le eletise, e tatau ona e malamalama i le va o le vaʻavaʻa-voltage o loʻo i ai nei ma le faʻavae galue o sela sola.

Faʻamalamalamaina o le susulu o le la:

O le malosiaga o le la o le la o le la, o lona uiga o le malosi ma le fusi o le la e mafai ona iloa ai le gaosiga o loʻo i ai nei ma le voltage a le solar cell. Ua tatou iloa pe a tuu se mea i lalo o le la, e lua auala e maua ai le susulu o le la, o le tasi o le susulu o le la, ma le isi o le susulu o le la pe a uma ona faataapeapeina e isi mea i luga o le fogaeleele. I lalo o tulaga masani, o moli tuusaʻo faʻafuaseʻi e tusa ma le 80% o le malamalama e maua mai i le sola. O le mea lea, o le a taulaʻi atu foʻi la tatou talanoaga o loʻo mulimuli mai i le faʻaalia saʻo i le susulu o le la.

O le malosi ma le fusi o le la e mafai ona faʻaalia e ala i le alaleo irradiance, o le malosi malamalama i le umi o le galu i le iunite (W / ㎡um). Ole malosi ole susulu ole la (W/㎡) ole aofa'iga o galu uma ole fa'amalamalamaga ole alaleo. O le fa'amalamalamaina o alaleo o le la e feso'ota'i ma le tulaga fuaina ma le tulimanu o le la e fa'atatau i le fogāeleele. E mafua ona o le susulu o le la o le a mitiia ma faataapeapeina e le atemosifia a o lei oo atu i luga o le fogaeleele. O mea taua e lua o le tulaga ma le tulimanu e masani ona faʻatusalia e le mea e taʻua o le ea (AM). Mo le faʻamalamalamaina o le la, o le AMO e faʻatatau i le tulaga i fafo atu pe a susulu saʻo le la. O le malosi o le malamalama e tusa ma le 1353 W / ㎡, e tusa ma le fa'apogai o le malamalama na gaosia e le fa'avevela o le tino uliuli ma le vevela o le 5800K. O le AMI e faasino i le tulaga i luga o le fogaeleele, pe a susulu saʻo le la, o le malosi o le malamalama e tusa ma le 925 W/m2. AMI.5 o loʻo faʻatatau i le tulaga i luga o le fogaeleele, pe a tupu le la i le maualuga o le 45 tikeri, o le malosi o le malamalama e tusa ma le 844 W / m2. AM 1.5 e masani ona faʻaaogaina e faʻaalia ai le averesi o le susulu o le la i luga o le fogaeleele. Fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga a le sola:

A leai se moli, e amio le cell solar e pei o se pn junction diode. E mafai ona fa'aalia le va'aiga-voltage i le taimi nei o se diode lelei

O le mea o loʻo ou faʻatusalia ai le taimi nei, o le V o loʻo faʻatusalia le voltage, O le tasiration current, ma VT = KBT / q0, lea o le KB o loʻo faʻatusalia le BoItzmann tumau, q0 o le iunite eletise, ma T o le vevela. I le vevela o le potu, VT=0.026v. E tatau ona maitauina o le itu o le Pn diode o loʻo faʻamatalaina e tafe mai le P-ituaiga i le n-ituaiga i totonu o le masini, ma o le lelei ma le le lelei o le voltage ua faʻamatalaina o le P-type terminal potential. to'ese le ituaiga-n e mafai ona fa'amauina. O le mea lea, afai e mulimulitaʻia lenei faʻamatalaga, pe a galue le sola, o lona tau eletise e lelei, o lona tau o loʻo i ai nei e le lelei, ma o le IV curve o loʻo i le lona fa. E tatau ona faamanatu i le aufaitau iinei o le mea ua taʻua o le diode lelei e faʻavae i luga o le tele o tulaga faʻaletino, ma o diodes moni o le a masani lava ona i ai ni mea e le masani ai e aʻafia ai le vaʻaia-voltage o le masini, e pei o le gaosiga-recombination i le taimi nei, iinei Matou te manumalo ' aua le talanoaina tele. Pe a faʻaalia le solar cell i le malamalama, o le ai ai le photocurrent i le pn diode. Talu ai ona o le faʻaogaina o le eletise eletise o le pn junction e mai le n-ituaiga i le p-ituaiga, o paʻu eletise-pu na gaosia e le absorption o photons o le a tamoe atu i le pito n-ituaiga, ae o pu o le a tamoe agai i le p. -ituaiga pito. O le photocurrent e faia e le lua o le a tafe mai le n-ituaiga i le p-ituaiga. E masani lava, o le agai i luma i le taimi nei o se diode o loʻo faʻamatalaina e tafe mai le p-ituaiga i le n-ituaiga. I lenei auala, pe a faʻatusatusa i se diode lelei, o le photocurrent e gaosia e se solar cell pe a faʻamalamalamaina o se mea le lelei. Ole feso'ota'iga-voltage o lo'o i ai nei o le solar cell o le diode lelei fa'atasi ai ma se IL le lelei photocurrent, o lona tele e:

I se isi faaupuga, a leai se malamalama, IL = 0, o le solar cell ua na o se diode masani. A pu'upu'u le sela sola, o lona uiga, V=0, o le a'oga pupuu o le Isc=-IL. O lona uiga, pe a pu'upu'u le sola, o le a'oga pu'upu'u o le photocurrent lea e fa'atupuina e le malamalama fa'alavelave. Afai o le solar cell o se ta'amilosaga matala, o lona uiga, afai I=0, o lona voltage ta'avale tatala o le:

Ata 2. Ta'amilosaga tutusa o le sela sola: (a) e leai, (b) fa'atasi ma fa'alavelave fa'asolosolo. E tatau ona fa'amamafaina i'i o le va'ava'a ta'ava'ava'ava'a ma le ta'avale pu'upu'u o lo'o lua vaega taua o uiga o le sola.

O le malosiaga e maua mai i le solar cell o le oloa o le taimi nei ma le voltage:

E manino lava, o le malosiaga e maua mai i le solar cell e le o se tau tumau. E oʻo atu i le maualuga o le tau i se tulaga faʻaogaina-voltage o loʻo iai nei, ma o le maualuga o le malosi o le gaosiga o le Pmax e mafai ona fuafuaina e dp/dv=0. E mafai ona tatou fa'ailoaina o le voluma fa'aulufale i le pito sili ona maualuga o le mana o le Pmax o le:

ma o le gaosiga o loʻo i ai nei:

O le malosi aupito maualuga o le gaosiga o le solar cell o le:

O le lelei o le sola cell e faasino i le fua faatatau o le solar cell e liua ai le malosi Pin o le malamalama faʻafuaseʻi i le maualuga o le malosiaga eletise, o lona uiga:

O fua fa'atatau o le malosi o le la e fa'aogaina ai le malamalama e tutusa ma le la ma pine=1000W/㎡.

Fa'ata'ita'iga, o le va'aiga o lo'o iai nei-voltage o sela sola e le'o mulimulita'i atoa i le fa'amatalaga fa'ata'ita'i o lo'o i luga. E mafua ona o le masini photovoltaic lava ia e taʻua o le faʻasologa o le tetee ma le shunt resistance. Mo soʻo se mea semiconductor, poʻo le faʻafesoʻotaʻi i le va o se semiconductor ma se uʻamea, e mautinoa lava o le a sili atu pe faʻaitiitia le tetee, lea o le a fausia ai le faʻasologa o le tetee o le masini photovoltaic. I le isi itu, soʻo se auala o loʻo i ai nei e ese mai i le Pn diode lelei i le va o electrodes lelei ma le leaga o le masini photovoltaic o le a mafua ai le mea e taʻua o le leakage, e pei o le faʻatupuina-recombination i le taimi nei i le masini. , luga toe tu'ufa'atasiga o lo'o i ai nei, fa'ato'a fa'aesea pito o le masini, ma feso'ota'iga fa'afeso'ota'i u'amea.

E masani lava, matou te fa'aogaina le shunt tete'e e fa'amatala ai le tafega o le taimi nei o sela sola, o lona uiga, Rsh=V/Ileak. O le tele o le tete'e o le shunt, o le la'ititi foi lea o le tafega. Afai tatou te mafaufau i le Rs faʻatasi faʻatasi ma le shunt resistance Rsh, o le vaʻaia-voltage o loʻo i ai nei o le sola cell e mafai ona tusia e pei o:

E mafai fo'i ona tatou fa'aogaina na'o le tasi le parakalafa, o le mea e ta'ua o le tumu fa'atumu, e aotele uma ai a'afiaga o le fa'asologa o fa'asologa ma le shunt resistance. fa'amatalaina e faapea:

E manino lava e maualuga le fa'atumuina pe afai e leai se fa'asologa fa'asologa ma e le gata le fa'atosina o le shunt (leai se tafega). So'o se fa'atuputeleina o le fa'asologa fa'asologa po'o le fa'aitiitia o le fa'afefe o le shunt o le a fa'aitiitia ai le fa'atumu. I lenei auala,. O le lelei o sela sola e mafai ona faʻaalia e tolu taʻiala taua: tatala vaʻavaʻa eletise Voc, puʻupuʻu Isc taimi nei, ma faʻatumu mea FF.

E manino lava, ina ia faʻaleleia le lelei o le sola, e tatau ona faʻateleina i le taimi lava e tasi le eletise eletise tatala, vaʻavaʻa puʻupuʻu (o lona uiga, photocurrent), ma faʻatumu mea (o lona uiga, faʻaitiitia le faʻasologa o le tetee ma le leakage).

Tatala ta'amilosaga eletise ma le ta'avale pu'upu'u o lo'o i ai nei: Fa'amasino mai le fa'ata'ita'iga muamua, o le va'aiga fa'alatalata o le sola e fa'amoemoeina e le photocurrent ma le sela tumu. Mai le va'aiga o le physics semiconductor, o le voltage ta'ava'ava'a tatala e tutusa ma le Fermi malosi eseesega i le va o electrons ma pu i le itulagi tau avanoa. Ae mo le saturation current o se Pn diode lelei, e mafai ona e faʻaogaina:

e faailoa atu. lea o le q0 o loʻo faʻatusalia ai le tau o le iunite, o le ni o loʻo faʻatusalia ai le faʻaogaina o le vaʻavaʻa o le semiconductor, ND ma NA taʻitasi e fai ma sui o le faʻatonuga o le foaʻi ma le tagata talia, Dn ma Dp taʻitasi e fai ma sui o le faʻasalalauga faʻatasi o electrons ma pu, o le faʻamatalaga o loʻo i luga o loʻo faʻapea n. - O le mataupu lea e lua lautele le ituaiga itulagi ma le itu-ituaiga itulagi. E masani lava, mo sela sola e faʻaaogaina p-ituaiga substrates, o le vaega n-ituaiga e matua papaʻu, ma o le faʻamatalaga o loʻo i luga e manaʻomia ona suia.

Na matou taʻua muamua pe a faʻamalamalamaina se solar cell, e faʻatupuina se photocurrent, ma o le photocurrent o le tapuni tapuni o loʻo i le fesoʻotaʻiga-voltage o le solar cell. O iinei o le a matou faʻamatala puupuu ai le amataga o le photocurrent. Ole fua ole fa'atupuina o ave i le iunite voluma ile iunite taimi (iunite m -3 s -1) e fa'amoemoeina ile fa'aogaina o le malamalama, o lona uiga.

Faatasi ai ma i latou, o le α o loʻo faʻatusalia ai le malamalama absorption coefficient, o le malosi lea o photons faʻalavelave (poʻo le mamafa o le flux photon), ma o le R o loʻo faʻatatau i le faʻatusatusaga o ata, o lea e faʻatusalia ai le malosi o photons faʻalavelave e le o atagia. O auala autu e tolu e maua ai le photocurrent o: o le faʻasalalauina o le laʻititi laʻititi eletise eletise i le itu-ituaiga-p, o le faʻasalalauina o le taimi nei o puʻa laʻititi laʻititi i le vaega n-ituaiga, ma le tafetafea o electrons ma pu i le itulagi tau avanoa. taimi nei. O le mea lea, o le photocurrent e mafai ona faʻaalia e pei o:

Faatasi ai ma i latou, Ln ma Lp taʻitasi e fai ma sui o le diffusion umi o electrons i le itu-ituaiga p ma pu i le n-ituaiga itulagi, ma o le lautele o le itulagi tau avanoa. I le aotelega o nei taunuuga, matou te maua ai se faʻamatalaga faigofie mo le eletise eletise tatala:

lea o le Vrcc o lo'o fa'atusalia ai le fua o le toe tu'ufa'atasiga o pa'aga eletise-pu i le voluma iunite. O le mea moni, o se taunuuga masani lea, ona o le eletise tatala tatala e tutusa ma le Fermi le malosi o le eseesega i le va o electrons ma pu i le itulagi tau avanoa, ma le Fermi malosiaga eseesega i le va o electrons ma pu e fuafuaina e le fua faatatau o le gaosiga o le ave taavale ma le fua faatatau recombination. .