El principio de limitar la eficiencia de la célula solar.

Uno, se propone el principio de equilibrio detallado.

El principio de equilibrio detallado considera que la teoría de la eficiencia del límite de la batería de energía solar es el método más importante y el más utilizado.

Balance detallado de Roosbroeck y Shockley este concepto es 1954 en la revista de física aplicada (Journal of Applied Physics) enviar un artículo.

1961 William Shockley, HansJ Queisser envió artículos de física aplicada Límite de equilibrio detallado de la eficiencia de las células solares en unión, en este artículo se presenta el límite de equilibrio detallado (límite de equilibrio detallado de la eficiencia) el concepto de eficiencia, sobre la base de algunas suposiciones para deducir Una fórmula utilizada para calcular el límite de eficiencia, se concluye que el límite de eficiencia de la célula solar de unión simple es del 31%.

De los varios supuestos como sigue:

1, se asumió que el sol y la batería tenían una temperatura de 6000 ky 300 k respectivamente en negrita.

2, los electrones y huecos en el compuesto son solo una recombinación radiativa (combinación radiativa), esto es requerido por el principio de equilibrio detallado.

3, la combinación radiativa es solo una fracción del compuesto total específico, el resto son radiación (no radiativa).

La temperatura (Tsource) y 300 k a 6000 k (Tsink) entre los dos depósitos de calor, la eficiencia de conversión de energía está restringida por el ciclo de Carnot del 95%.

Este valor no tiene en cuenta la pérdida de emisión de fotones de la batería, el modelo asume que la pérdida de energía vuelve al sol, para mantener la propia temperatura del sol. Modelo de corrección considerando las pérdidas de fotones, y asume que el proceso es reversible y cumple las condiciones de ciclo de carnot, la eficiencia de conversión resultante es del 93,3%.

En segundo lugar, todos los factores de optimización, la célula solar puede eventualmente alcanzar el límite de la eficiencia.

Si se optimizan todos los factores, incluidos los materiales eléctricos, ópticos, entonces la eficiencia de la célula solar puede eventualmente alcanzar el límite de ¿qué? Es una de las mayores preocupaciones de la gente, y todo tipo de optimización en la dirección deseada. La importancia del principio de equilibrio detallado es que son los límites mínimos teóricos, que ahora se encuentran por debajo de la eficiencia de Carlos, más bajos que el límite de lang fort (Landsberg), objetivamente puede alcanzar la mayor eficiencia.

Esta teoría tiene varios supuestos:

1, solo la energía es mayor que el ancho de banda del fotón que se puede absorber, no pequeña.

2, un fotón solo puede producir un par.

3, la absorción de la energía del fotón se utiliza para estimular el par y se almacena como energía potencial del par de huecos de electrones.

4, solo la recombinación radiativa.

5, los materiales semiconductores están completamente de acuerdo con el comportamiento del cuerpo negro.

Descuido: si el sol es la hipótesis de cuerpo negro de 6000 k (generalmente), estará de acuerdo con la "distribución de radiación de cuerpo negro de Planck" en la forma del flujo de energía en diferentes radiaciones a partir de diferentes longitudes de onda de la energía del fotón, comenzando desde la longitud de onda 0, al ancho de banda para el límite inferior del semiconductor. Exposición a las células solares, como suponemos que la temperatura de la batería de 300 k (temperatura ambiente), como parte de la pérdida de energía es inevitable, hay una batería ya que los objetos de una cierta temperatura están destinados a ser energía de radiación. ¿Cuál es el camino de la radiación? En primer lugar, debe obedecer por debajo de 300 k "Distribución de radiación del cuerpo negro de Planck; puede en segundo lugar porque la energía es una" mala "(yo la llamo la energía potencial) de la distribución del agujero de electrones para formar, por lo que la longitud de onda correspondiente al límite inferior de la energía está rompiendo todo el ancho de banda del valor de la "energía potencial".

La distribución de energía de los fotones del sol para conseguir que la célula total absorba energía como energía integral variable; Cuando la batería de cortocircuito densidad de corriente = (de los fotones de radiación - la propia batería de electrones) X (energía electrónica), Voltaje = "diferencia" par; Potencia de salida = X voltaje actual; Límite teórico = energía de salida / energía de entrada.

Es complejo, pero profundizar en la esencia de las matemáticas no es tan complicado. Significa que tienes limitado desde el sol, y tú además de absorber la radiación hace otra también tienes que salir parte (si es difícil de entender pero físico ese es el caso), el último límite disponible que tienes es el límite de eficiencia. Algunos datos interesantes sobre la impresión en el cerebro: cuando 1 sol (batería) sin concentrador, si puede hacer N capa (N infinito) ya que el ancho de banda cubría todo el rango de longitud de onda, entonces obtendrá una eficiencia de no más del 68.2%; En el concentrador solar 45800, la batería solar de silicio no es superior al 40,8% como máximo; 1 sol hasta no más del 30,0% de las células de silicio.

Esta es la teoría del límite, es más alta que esto, de acuerdo con la comprensión de la gente ahora, no es posible.

Podemos usar un programa para calcular esta ecuación básica, el primer paso general es de acuerdo con la fórmula de radiación del cuerpo negro para calcular la corriente de cortocircuito y la corriente de saturación inversa, luego el voltaje actual se usará para decir, la potencia de salida Po que se convirtió en el solo incluye la función de voltaje, derivado para obtener el mejor voltaje, luego descubra la mejor eficiencia. Use esta teoría cuando calcule la corriente. Una de las suposiciones es "un fotón puede crear un par", por lo que cuando sepa cuántos fotones se usan de manera efectiva, cuántos generadores de carga, la electricidad básica se multiplica por la corriente.

La eficiencia del límite de equilibrio detallado no es alta, porque sus supuestos son muy estrictos. Por ejemplo, "un fotón solo puede impactar en un par" (en realidad, mediante el método de ionización por impacto ya se puede hacer más de un par de impactos de fotones); una vez más, la energía es menor que el ancho de banda prohibido del fotón, la energía no se absorbe (el situación real y el experimento ha demostrado que no se absorbe por completo, mucho es una especie de llamada "absorción de excitones, también la existencia de transmisión de energía).

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