Der Hauptgrund für die derzeit niedrige Umwandlungseffizienz von Solarmodulen ist der Verlust von „Photonenenergie mit niedriger-Energie“ und „Photonenenergie mit hoher{1}}Energie“, die beide den theoretischen Grenzwirkungsgrad von Solarmodulen auf etwa 40 % begrenzen. Im Folgenden werden die Verbesserungsmethoden für jeden Verlustmechanismus kurz beschrieben.
1. Reduzieren Sie den Energieverlust von niederenergetischen Photonen
Bei Verwendung eines optoelektronischen Halbleitermaterials mit geringer Bandlücke beträgt die Bandlücke von typischem kristallinem Silizium beispielsweise 1,1 eV, sodass es nur Photonen mit einer Wellenlänge von weniger als 1100 nm absorbieren kann.
2. Reduzieren Sie den Energieverlust hochenergetischer Photonen
Verwendung von optoelektronischen Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke. Um die ersten beiden Punkte zusammenzufassen: Die Kombination von Halbleitermaterialien mit mehreren -Bandlücken kann die Nutzungsrate von Photonen mit unterschiedlichen Energien effektiv verbessern.
3． Reduzieren Sie die Absorptionseffizienz und den Reflexionsverlust: (1) Versuchen Sie, Halbleitermaterialien mit hohen Lichtabsorptionskoeffizienten zu verwenden; (2) Reduzieren Sie die Fläche der Metallelektroden und verwenden Sie transparente leitfähige Elektroden, um einige Metallelektroden zu ersetzen. (3) Erhöhen Sie die Oberflächenrauheit von Materialien, reflektierendes Schichtmaterial, um Reflexionsverluste zu reduzieren, die durch Oberflächenreflexion verursacht werden.
4. Reduzieren Sie den Spannungsverlust im Leerlauf. Passen Sie die Konzentration der Verunreinigungen und das Fermi-Niveau der Rohstoffe an.
5. Reduzieren Sie den Füllfaktorverlust: (1) Verwenden Sie eine Oberflächenpassivierungsschicht, um freie Bindungen auf der Oberfläche der Solarpaneloberfläche oder der Rückelektrode zu reduzieren; (2) Verwendung hoch-reiner (niedrig-verunreinigter) Solarmodulmaterialien und besserer Herstellungsprozesse, um die interne Volumenrekombination von Geräten zu reduzieren; (3) Verwenden Sie gute Leiter als Elektroden und verwenden Sie ein besseres Design der Elektrodenstruktur, um den Serienwiderstand zu verringern.
