| 色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化 |
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| 作者姓名： | 李欣 林桂江 刘翰辉 陈松岩 刘冠洲 |
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| 作者单位： | 1. 厦门大学物理与机电工程学院, 厦门 361005;
2. 厦门市三安光电科技有限公司, 厦门 361009 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目（批准号：61534005）、国家自然科学基金（批准号：61474081）和国家重点基础研究发展计划（批准号：2013CB632103）资助的课题. |
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| 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.
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| 关 键 词： | 聚光光伏 多结太阳电池 色散 电流匹配 |
| 收稿时间： | 2017-03-16 |
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