太阳能电池板的光电转换效率、输出性能影响

    太阳能电池板的光电转换效率

　　太阳能电池板的光电转换效率用η表示，它的含义是太阳能电池板的入射输出功率与照射到电池上的入射光的功率之比。

　　太阳能电池板的光电转换效率，主要与它的结构、P-N 结特性、材料性质、电池的工作温度、放射性粒子辐射损坏和环境变化等因素有关。材料的禁带宽度直接影响光生电流，即短路电流的大小。由于太阳辐射中光子能量大小不一，只有那些能量比禁带宽度大的光子才能在半导体中产生电子-空穴对，从而形成光生电流。所以，材料禁带宽度小，小于它的光子数量就多，获得的短路电流就大。反之，禁带宽度大，大于它的光子数量就少，短路电流就小。但禁带宽度太小也不合适，因为能量大于禁带宽度的光子在激发出电子空穴对后剩余的能量会转变为热能，从而降低了光子能量的利用率。再有，禁带宽度又直接影响开路电压的大小。而开路电压的大小与P-N结反向饱和电流的大小成反比。禁带宽度越大，反向饱和电流越小，开路电压越高。计算表明，在大气质量为AM1.5的条件下测试，单晶硅太阳电池的理论转换效率可达33%;目前实际商品化的常规单晶硅太阳能电池板的转换效率一般为18%～21%;多晶硅太阳能电池板的转换效率为15%～18%。

　  温度对太阳能电池板输出性能的影响

　　温度的变化显著地改变太阳电池的输出性能。由半导体物理理论可知，载流子的扩散系数随温度的升高而有所增大，因此，光生电流IL也随温度的升高有所增加。但1o随温度的升高呈指数增大，因而。随温度升高急剧下降。当温度升高时，1V曲线形态改变，填充因子下降故光电转换效率随温度的增加而下降。