Оценка потенциальной эффективности многопереходного солнечного элемента при предельном балансе фотогенерированных токов
Минтаиров М.А.1, Евстропов В.В.1, Минтаиров С.А.1, Тимошина Н.Х.1, Шварц М.З.1, Калюжный Н.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 30 сентября 2014 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2015 г.
Предложен способ оценки потенциальной эффективности, которую можно достичь в исходно-несбалансированном многопереходном солнечном элементе, если осуществлять взаимное сближение фотогенерированных токов: отбирать этот ток от относительно-узкозонного элемента и добавлять его в относительно-широкозонный. Уже известно, что свойствами, благоприятствующими взаимному сближению, обладают такие объекты, как связанные экситоны, квантовые точки, донорно-акцепторные пары и др., расположенные в относительно-широкозонных элементах. Предложенный способ сводится по факту к задаче получения такой требуемой световой вольт-амперной (IV) характеристики, которая соответствует равенству всех фотогенерированных токов в режиме короткого замыкания. Использовано два метода получения требуемой световой IV характеристики. Первый - подбор спектрального состава излучения, падающего на многопереходный солнечный элемент от осветителя. Второй - двойной сдвиг темновой IV характеристики: токовый на Jg (единый задаваемый фотогенерированный ток) и вольтовый на (-Jg· Rs), где Rs - последовательное сопротивление. Для световой и темновой IV характеристик выведено общее аналитическое выражение, учитывающее влияние так называемой люминесцентной связи в многопереходных солнечных элементах. Сделано сравнение экспериментальных IV характеристик с расчетными для трехпереходного InGaP/GaAs/Ge солнечного элемента, имеющего Rs = 0.019 Ом·см2 и максимальную фактическую эффективность 36.9%. Оценена его максимальная потенциальная эффективность 41.2%.
- С.А. Блохин, А.В. Сахаров, А.М. Надточий, А.С. Паюсов, М.В. Максимов, Н.Н. Леденцов, А.Р. Ковш, С.С. Михрин, В.М. Лантратов, С.А. Минтаиров, Н.А. Калюжный, М.З. Шварц. ФТП, 43 (4), 537(2009)
- C.G. Bailey, D.V. Forbes, S.J. Polly, Z.S. Bittner, Y. Dai, C. Mackos, R.P. Raffaelle, S.M. Hubbard. IEEE J. PV, 2 (3), 269 (2012)
- Daniel J. Friedman, John F. Geisz, Myles A. Steiner. IEEE J. PV, 3 (4), 1429 (2013)
- M.Z. Shvarts, M.A. Mintairov, V.M. Emelyanov, V.V. Evstropov, V.M. Lantratov, N.Kh. Timoshina. AIP Conf. Proc. 9th Int. Conf. Concentrator Photovolt. Systems (Miyazaki, Japan, 2013) v. 1556, p. 147
- М.А. Минтаиров, В.В. Евстропов, Н.А. Калюжный, С.А. Минтаиров, Н.Х. Тимошина, М.З. Шварц, В.М. Лантратов. ФТП, 46 (8), 1074 (2012)
- V.S. Kalinovsky, V.V. Evstropov, V.M. Lantratov, P.V. Pokrovsky, V.M. Andreev. Proc. 25th Eur. Photovolt. Solar Energy Conf. (Valencia, Spain, Sept. 6--10, 2010) p. 979
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.