Kamoo lisele tsa letsatsi li sebetsang kateng

Lisele tsa letsatsi monya khanya ea letsatsi ho hlahisa mesebetsi ea libeteri tse tloaelehileng. Empa ho fapana le libeteri tsa setso, motlakase o hlahisoang le matla a mangata a hlahisoang ke libeteri tsa setso li tsitsitse, athe motlakase oa tlhahiso, hona joale le matla a lisele tsa letsatsi li amana le maemo a mabone le libaka tsa ts'ebetso ea mojaro. Ka lebaka la sena, ho sebelisa lisele tsa letsatsi ho hlahisa motlakase, o tlameha ho utloisisa kamano ea hona joale-voltage le molao-motheo oa ho sebetsa oa lisele tsa letsatsi.

Khanya ea khanya ea letsatsi:

Mohloli oa matla oa lisele tsa letsatsi ke khanya ea letsatsi, ka hona matla le mahlahahlaha a ketsahalo ea letsatsi a laola tlhahiso ea hona joale le ea motlakase ke sele ea letsatsi. Rea tseba hore ha ntho e behoa tlas’a letsatsi, e fumana khanya ea letsatsi ka litsela tse peli, e ’ngoe ke khanya ea letsatsi e tobileng, ’me e ’ngoe ke khanya ea letsatsi e pharalletseng ka mor’a hore e hasane ke lintho tse ling holimo. Tlas'a maemo a tloaelehileng, leseli la ketsahalo e tobileng le etsa hoo e ka bang 80% ea leseli le fumanoang ke sele ea letsatsi. Ka hona, puisano ea rōna e latelang e tla boela e lebise tlhokomelo tabeng ea ho pepesehela letsatsi ka ho toba.

Matla le mahlahahlaha a khanya ea letsatsi a ka hlahisoa ka khanya ea mahlaseli, e leng matla a khanya ka yuniti ea wavelength sebakeng sa yuniti (W/㎡um). Matla a khanya ea letsatsi (W/㎡) ke kakaretso ea maqhubu 'ohle a khanya ea mabone. Khanya ea mahlaseli a letsatsi e amana le boemo bo lekantsoeng le lehlakoreng la letsatsi le amanang le bokaholimo ba lefatše. Lebaka ke hore khanya ea letsatsi e tla monngoa le ho hasanngoa ke sepakapaka pele e fihla lefatšeng. Lintlha tse peli tsa boemo le angle hangata li emeloa ke se bitsoang air mass (AM). Bakeng sa khanya ea letsatsi, AMO e bua ka boemo bo sebakeng se ka ntle ha letsatsi le chabile ka ho toba. Matla a eona a khanya a ka ba 1353 W/㎡, e batlang e lekana le mohloli oa leseli o hlahisoang ke mahlaseli a matšo a nang le mocheso oa 5800K. AMI e bolela boemo bo holim'a lefatše, ha letsatsi le chaba ka ho toba, matla a khanya a ka bang 925 W/m2. AMI.5 e bolela boemo bo holim'a lefatše, ha letsatsi le hlaha ka lehlakoreng la likhato tse 45, matla a khanya a ka bang 844 W/m2. AM 1.5 ka kakaretso e sebelisoa ho emela khanya e tloaelehileng ea khanya ea letsatsi holim'a lefatše. Moetso oa potoloho ea lisele tsa letsatsi:

Ha ho se na leseli, sele ea letsatsi e itšoara joaloka pn junction diode. Kamano ea hona joale-voltage ea diode e loketseng e ka hlalosoa e le

Moo ke emelang motlakase, V e emetse voltage, Is is saturation current, le VT=KBT/q0, moo KB e emelang boemo bo sa fetoheng ba BoItzmann, q0 ke tjhaja ea motlakase ea yuniti, 'me T ke mocheso. Ka mocheso oa kamore, VT=0.026v. Hoa lokela ho hlokomeloa hore tataiso ea Pn diode ea hona joale e hlalosoa e phalla ho tloha P-mofuta ho ea ho n-mofuta oa sesebelisoa, 'me litekanyetso tse ntle le tse mpe tsa motlakase li hlalosoa e le mokhoa oa ho qetela oa P-mofuta. tlosa bokhoni ba terminal ea mofuta oa n. Ka hona, haeba tlhaloso ena e lateloa, ha sele ea letsatsi e sebetsa, boleng ba eona ba motlakase bo nepahetse, boleng ba hona joale bo bobe, 'me sekhahla sa IV se karolong ea bone ea quadrant. Babali ba tlameha ho hopotsoa mona hore seo ho thoeng ke diode e loketseng e thehiloe maemong a mangata a 'mele,' me li-diode tsa sebele ka tlhaho li tla ba le lintlha tse ling tse sa sebetseng tse amang kamano ea hona joale ea motlakase oa sesebelisoa, joalo ka moloko-recombination current, mona Re tla tla. ke buisana haholo ka eona. Ha sele ea letsatsi e pepesehetse leseli, ho tla ba le photocurrent ka pn diode. Hobane tataiso ea sebaka sa motlakase e hahelletsoeng ka har'a karolo ea pn e tsoa ho mofuta oa n-mofuta ho ea ho mofuta oa p, lipara tsa electron-hole tse hlahisoang ke ho monya ha li-photon li tla mathela pheletsong ea mofuta oa n, athe masoba a tla leba ho p. -mofuta qetellong. Photocurrent e entsoeng ke tse peli e tla phalla ho tloha n-mofuta ho ea ho mofuta oa p. Ka kakaretso, tataiso ea morao-rao ea diode e hlalosoa e le ho phalla ho tloha ho mofuta oa p ho ea ho mofuta oa n. Ka tsela ena, ha e bapisoa le diode e loketseng, photocurrent e hlahisoang ke sele ea letsatsi ha e khantšitsoe ke hona joale e mpe. Kamano ea hona joale-voltage ea sele ea letsatsi ke diode e loketseng hammoho le photocurrent IL e mpe, eo boholo ba eona e leng:

Ka mantsoe a mang, ha ho se na leseli, IL = 0, sele ea letsatsi ke diode e tloaelehileng feela. Ha sele ea letsatsi e le khutšoanyane, ke hore, V = 0, nako e khutšoanyane ea potoloho ke Isc = -IL. Ka mantsoe a mang, ha sele ea letsatsi e le khutšoanyane-circuited, nako e khutšoanyane ea potoloho ke photocurrent e hlahisoang ke leseli la ketsahalo. Haeba sele ea letsatsi e bulehile, ke hore, haeba I = 0, motlakase oa eona o bulehileng ke:

Setšoantšo sa 2. Potoloho e lekanang ea sele ea letsatsi: (a) ntle le, (b) e nang le lihlopha le li-resistors tsa shunt. E tlameha ho totobatsoa mona hore motlakase oa potoloho o bulehileng le motlakase oa potoloho e khutšoanyane ke likarolo tse peli tsa bohlokoa tsa litšobotsi tsa lisele tsa letsatsi.

Matla a hlahisoang ke sele ea letsatsi ke sehlahisoa sa hona joale le motlakase:

Ho hlakile hore matla a hlahisoang ke sele ea letsatsi ha se boleng bo tsitsitseng. E fihla ho boleng bo phahameng sebakeng se itseng sa ts'ebetso ea motlakase oa hona joale, 'me matla a mangata a tsoang Pmax a ka khethoa ke dp/dv=0. Re ka etsa qeto ea hore motlakase o hlahisoang ka matla a phahameng a tlhahiso ea Pmax ke:

'me tlhahiso ea hona joale ke:

Matla a phahameng a tlhahiso ea sele ea letsatsi ke:

Ho sebetsa hantle ha sele ea letsatsi ho bolela karo-karolelano ea sele ea letsatsi e fetolang Pin ea matla ea lebone la ketsahalo hore e be matla a maholo a motlakase, ke hore:

Litekanyo tse akaretsang tsa matla a letsatsi li sebelisa mohloli oa khanya o ts'oanang le khanya ea letsatsi e nang le pin=1000W/㎡.

Ka teko, kamano ea hona joale-voltage ea lisele tsa letsatsi ha e latele ka ho feletseng tlhaloso ea khopolo-taba e ka holimo. Sena ke hobane sesebelisoa sa photovoltaic ka boeona se na le seo ho thoeng ke letoto la ho hanyetsa le ho hanyetsa shunt. Bakeng sa lisebelisoa leha e le life tsa semiconductor, kapa ho kopana pakeng tsa semiconductor le tšepe, ha ho pelaelo hore ho tla ba le khanyetso e kholo kapa e fokolang, e tla theha letoto la ho hanyetsa mochine oa photovoltaic. Ka lehlakoreng le leng, tsela leha e le efe ea hona joale ntle le Pn diode e ntle pakeng tsa li-electrode tse ntle le tse mpe tsa mochine oa photovoltaic e tla etsa hore ho thoe ho na le ho tsuba hona joale, joalo ka moloko-recombination hona joale mochine. , holim'a recombination hona joale, ho sa phethoa moeli oa ho itšehla thajana oa sesebelisoa, le mateano a ho kenella ka tšepe.

Hangata, re sebelisa shunt resistance ho hlalosa ho lutla ha lisele tsa letsatsi, ke hore, Rsh = V / Ileak. E kholoanyane ho hanyetsa ha shunt ke, ho fokotseha ha hona joale ho lutla. Haeba re nahana ka Rs e kopanetsoeng ea khanyetso le shunt resistance Rsh, kamano ea hona joale-voltage ea sele ea letsatsi e ka ngoloa e le:

Re ka boela ra sebelisa parameter e le 'ngoe feela, seo ho thoeng ke ho tlatsa, ho akaretsa liphello tsa letoto la ho hanyetsa le ho hanyetsa shunt. e hlalosoa e le:

Ho totobetse hore ntlha ea ho tlatsa e phahame haholo haeba ho se na mohanyetsi oa letoto mme ho hanyetsa ha shunt ha ho na moeli (ha ho na leakage current). Keketseho efe kapa efe ea ho hanyetsa letoto kapa ho fokotseha ha shunt ho hanyetsa ho tla fokotsa ntlha ea ho tlatsa. Ka tsela ena,. Ho sebetsa hantle ha lisele tsa letsatsi ho ka hlahisoa ke li-parameter tse tharo tsa bohlokoa: Voltage ea Voc e bulehileng, Isc ea potoloho e khuts'oane, le FF ea ho tlatsa.

Ho hlakile hore, ho ntlafatsa bokhoni ba seleng ea letsatsi, ho hlokahala hore ka nako e le 'ngoe ho eketsehe ha motlakase oa eona o bulehileng, nako e khutšoanyane ea potoloho (ke hore, photocurrent), le ho tlatsa ntlha (ke hore, ho fokotsa letoto la ho hanyetsa le ho tsuba hona joale).

Bula motlakase oa potoloho le nako e khutšoanyane ea potoloho: Ho latela mokhoa o fetileng, motlakase oa potoloho o bulehileng oa sele ea letsatsi e khethoa ke photocurrent le sele e tletseng. Ho ea ka pono ea fisiks ea semiconductor, motlakase oa potoloho o bulehileng o lekana le phapang ea matla a Fermi lipakeng tsa lielektrone le masoba sebakeng sa tefiso ea sebaka. Ha e le boemo ba hona joale ba Pn diode e nepahetseng, u ka e sebelisa:

ho hlalosa. moo q0 e emelang tefiso ea unit, ni e emetse intrinsic carrier concentration of the semiconductor, ND le NA e 'ngoe le e 'ngoe e emela mahloriso a mofani le moamoheli, Dn le Dp e 'ngoe le e' ngoe e emela coefficient ea phallo ea lielektrone le masoba, polelo e ka holimo e nka n. - Nyeoe moo mofuta oa sebaka le sebaka sa mofuta oa p li leng bophara. Ka kakaretso, bakeng sa lisele tsa letsatsi tse sebelisang li-substrates tsa mofuta oa p, sebaka sa mofuta oa n se sa teba haholo, 'me polelo e ka holimo e hloka ho fetoloa.

Re boletse pejana hore ha sele ea letsatsi e khantšitsoe, photocurrent e hlahisoa, 'me photocurrent ke nako ea potoloho e koetsoeng kamanong ea hona joale-voltage ea sele ea letsatsi. Mona re tla hlalosa ka bokhutšoanyane tšimoloho ea photocurrent. Sekhahla sa tlhahiso ea bajari ka bophahamo ba yuniti ka nako ea yuniti (yuniti m -3 s -1 ) e khethoa ke coefficient ea ho monya leseli, ke hore.

Har'a tsona, α e emela coefficient ea ho monya leseli, e leng matla a li-photon tsa liketsahalo (kapa photon flux density), 'me R e bua ka coefficient ea reflection, kahoo e emela matla a li-photon tsa ketsahalo tse sa bonahaleng. Mekhoa e meraro e ka sehloohong e hlahisang photocurrent ke: phallo ea lielektrone tse tsamaisang lintho tse fokolang sebakeng sa mofuta oa p, lebelo la phallo ea masoba a manyane sebakeng sa mofuta oa n, le ho hoholeha ha lielektrone le masoba sebakeng sa tefiso ea sebaka. jwale. Ka hona, photocurrent e ka hlalosoa e le:

Har'a tsona, Ln le Lp e 'ngoe le e' ngoe e emela bolelele ba lielektrone sebakeng sa mofuta oa p le masoba sebakeng sa mofuta oa n, 'me ke bophara ba sebaka sa tefiso ea sebaka. Ha re akaretsa liphetho tsena, re fumana polelo e bonolo bakeng sa motlakase oa potoloho o bulehileng:

moo Vrcc e emelang sekhahla sa ho kopanngoa hape ha lipara tsa lesoba la elektrone ka bophahamo ba yuniti. Ha e le hantle, sena ke phello ea tlhaho, hobane motlakase oa potoloho o bulehileng o lekana le phapang ea matla a Fermi pakeng tsa lielektrone le masoba sebakeng sa tefiso ea sebaka, 'me phapang ea matla a Fermi pakeng tsa lielektrone le masoba e khethoa ke sekhahla sa moloko oa likoloi le sekhahla sa ho kopanya hape. .