太阳能电池设计参考

1、太阳能电池基本知识：无论是普通的化学电池还是太阳能电池，其输出特性通常由下图所示的电流-电压曲线来表示根据光伏电池的伏安特性曲线，可以得到描述太阳能电池的四个输出参数。图9.1太阳能电池和锰干电池的伏安曲线开路电压VocR=，I=0，即：IL=中频。将I=0代入光伏电池的电流-电压方程，开路电压为：挥发性有机化合物=ln(L 1)kTqi信息系统(9.1)短路电流Isc如果pn结短路(V=0)，那么如果IF=0，此时获得的电流就是短路电流Isc。显然，短路电流等于光生电流，即：Isc=IL。填充因子它表示由Voc和Isc组成的矩形区域中与最大输出功率点相对应的矩形区域的百分比。具有良好特性的太

2、阳能电池是具有高功率输出的太阳能电池，即具有大量Voc、Isc和FF产品的电池。对于具有适当效率的电池，该值应该在0.70-0.85的范围内。9-2数值越大，太阳能电池的输出功率越大。FF的值总是小于1。FF，这可以由下面的经验公式：给出1FF=挥发性有机化合物- ln(挥发性有机化合物0.72)挥发性有机化合物1(9.2)在公式中，VOC是归一化开路电压，即UOC/(nKT/q)。当使用VOC15时，该公式的精度可以达到4个有效数字。实际上，事实上，由于串联电阻和并联电阻的影响，实际的太阳能电池填充因子值低于上述公式给出的理想值价值。能量转换效率它表明有多少入射的太阳光能被转换成有效的电能。

3、=(太阳能电池输出功率/入射太阳光功率)100%=(VOPIOP/PinS)100%=挥发性有机化合物引脚S(9.3)实施例1:单晶硅太阳能电池在这个例子中，晶体硅太阳能电池(pn结)的结构将首先由雅典娜模拟，然后太阳能将由阿特拉斯模拟:Voc、Isc电池的一些基本性能、光谱反应以及添加抗反射膜对光谱反应的影响。在太阳能电池的模拟实验中，将会考虑外部光源的影响，因此在模拟中会用到BEAM语句。示例1:单色光光束数=1波长=0.6 x=0.5y=-2.0 ang=90.0min=-0.1 max=0.1 最小功率=0.05该语句定义了一种透射角为90度、波长为0.6m的单色光，其初始坐标为(0.

4、6，-0.5)。当光强度下降到开始时，当起始光功率为5%(入射光线图如图10.3所示)时，传输终止示例2:多光谱光波束数=2 x=0.0y=-1.0 ang=45.0 power . file=source . SPC wavel . start=0.4 wavel . end=0.6 wavel . num=4此语句定义了从(0.0，-1.0)开始并具有45度入射角的多光谱光线。该射线由光谱文件源spc引入，波长范围为0.4m至0.6m .图9.3入射光线图此外，本实验还将使用抗反射涂层。interface语句可用于2定义了减反射涂层及其界面的光学性质。参数ar。小鸡定义了薄膜厚度。ar。折

5、射率定义了折射率。在大多数情况下，单层减反射膜的厚度等于1/4波长(在膜中)。对于多层膜，必须通过参数涂层和层来详细描述。如果薄膜由吸收材料制成，ar。还应引入吸收参数以供考虑。模仿者去雅典娜#网格定义线x loc=0.00 spac=1线x loc=10 spac=1#线y loc=0.00 spac=0.05线y loc=0.25 spac=0.02线y loc=1 spac=0.1线y loc=50 spac=10#基底定义初始硅碳硼=1.0e14取向=100#沉积氧化层沉积氧化物厚度=0.05 div=1#离子注入形成氮层植入磷剂量=1e15能量=30#退火处理扩散时间=10，温度=9

6、00#选择连接深度提取名称=连接深度 xj材料=硅垫occno=1 x.val=0.1连接occno=1#联系蚀刻氧化物右侧p1.x=8沉积明矾厚度=0.1 div=3蚀刻明矾左侧p1.x=8#网格间距增加# relax y.min=0.6表示将y方向上从0.6到最大y值范围内的网格减少一半放松y.min=0.6放松y.min=2.0放松y.min=10#完整结构的镜像右侧结构镜#电极定义3电极名称=阴极x=10电极名称=阳极背面#保存结构结构输出=optoex08_0.strgo atlas#设置接触材料铝不透明马泰里#衬底硅中电子、空穴的复合寿命为1e-6s材料材料=硅0=1e-6P0=1

7、e-6#光照性质定义#定义光线是单色光，出发点为(10.0，-2.0)，垂直入射，且太阳光谱文件来自外部文件（指文件# optoex08.spec，它包含AM0太阳光谱数据(光束数量=1 x.origin=10.0 y.origin=-2.0角度=90.0功率。文件=optoex08.spec#保存光强性质至解决办法文件输出#模型定义模型conmob fldmob srh打印解决#获取短路电流log outf=optoex08 _ 0.log求解b1=1.0e-15#定义光功率提取名称=短路电流最大值(abs(即阴极(save outf=optoex08 _ 1.str#获取开路

8、电压求解初始化触点名称=阴极电流#为了设定电流为零，先设置电流边界条件求解icathode=0 b1=1e-15提取名称=开路电压最大值(abs(vint .阴极)save outf=optoex08 _ 2.strtonyplot optoex08_2.strgo atlas#光谱反应（光谱响应(求解#材料=铝指数=10004#材料材料=硅0=1e-6P0=1e-6#光束数量=1 x。原点=10.0 y。原点=-2.0角度=90.0#输出模型conmob fldmob srh打印#光谱响应求解初始化b1=0log outf=optoex08 _ 2.log求解B1=1=0.3求

9、解B1=1=0.35求解B1=1=0.4求解B1=1=0.45求解B1=1=0.5求解B1=1=0.55求解B1=1=0.6求解B1=1=0.65求解B1=1=0.7求解B1=1=0.75求解B1=1=0.8求解B1=1=0.85求解B1=1=0.9求解B1=1=0.95求解B1=1=1.00tonyplot opto ex 08 _ 2。log-set opto ex 08 _ 3。设置go atlas#考虑增透膜的情形#网格重新定义网格空间。mult=1.0x。网眼loc=0.0间距=10.0x。网眼loc=10.0间距=10.0y。网眼loc=0.0间距=0.2y。网眼loc=50.0间

10、距=0.2区域编号=1材料=硅5#电子名称=阴极底部#掺杂均匀浓度=1e14 n型#定义光束（确保包含反射和后退参数(#定义入射线数目、起始点、入射角度、考虑反射及窗口大小、最小光功率光束数量=1 x。原点=5.0 y。原点=-1.0角度=90.0后。反射前。反射反射=5分钟。w=-2最大w=2分钟，功率=0.001求解初始化log outf=optoex09 _ noarc.log解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决B1=1=0.3指数，检查B1=1=0.325指数，检查B1=1=0.35指数，检查B1=1=0.375指数，检查B1=1=0.4指数，检查B1=1=0.425指数，检查B1=1=0.45指数，检查B1=1=0.475指数，检查B1=1=0.5指数，检查B1=1=0.525指数，检查B1=1=0.55指数，检查B1=1=0.575指数，检查B1=1=0.6指数，检查B1=1=0.625指数，检查B1=1=0.65指数，检查B1=1=0.675指数，检查B1=1=0.7指数，检查B1=1=0.725指数，检查B1=1=0.75指数，检查B1=1=0.775指数，检查B1=1=0.8指