色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化

• 作者: 刘冠洲 刘翰辉 李欣 林桂江 陈松岩
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 聚光光伏 多结太阳电池 色散 电流匹配
• 年，卷（期）: 2017,（14）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 426-437
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.148801

摘要

针对色散效应导致聚光多结太阳电池性能降低的问题,使用分布式三维等效电路模型计算高倍聚光下GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的输出特性,通过分析电池各层的电压分布、暗电流分布以及横向电流分布,研究了不同电池尺寸下色散效应对电池性能影响的机理.结果表明:色散使多结太阳电池在局部区域的光生电流变得不匹配,随着电池尺寸的减小,局部区域之间失配的光生电流能够以横向电流的形式相互补偿,使电池整体的电流更加匹配,从而减小色散效应的影响.当电池芯片尺寸较大(20 mm×20 mm)时,色散主要降低电池的短路电流密度,色散光斑下电池的效率仅相当于无色散时的94%;当电池芯片尺寸减小到2 mm×2 mm时,短路电流密度与无色散时相等,但横向电阻降低了电池的填充因子.当电池芯片尺寸进一步减小到0.4 mm×0.4 mm时,色散与无色散光斑下电池的各项性能几乎没有差别,效率均约为34.5%,色散效应的影响可忽略不计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈松岩	厦门大学物理与机电工程学院	68	248	8.0	12.0
2	李欣	厦门大学物理与机电工程学院	37	100	7.0	8.0
3	林桂江		4	4	1.0	1.0
4	刘冠洲	厦门大学物理与机电工程学院	4	4	1.0	1.0
8	刘翰辉	厦门大学物理与机电工程学院	1	1	1.0	1.0