Токовый инвариант как метод поиска оптимальной ширины запрещенной зоны субэлементов многопереходных солнечных элементов
Минтаиров М.А.1, Евстропов В.В.1, Минтаиров С.А.1, Салий Р.А.1, Шварц М.З.1, Калюжный Н.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: mamint@scell.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 28 ноября 2023 г.
Принята к печати: 28 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 9 февраля 2024 г.
Исследована возможность применения полуэмпирического выражения, определяющего величины основных токов насыщения p-n-перехода, для расчета эффективности многопереходных солнечных элементов. Выражение основывается на полученных ранее величинах токовых инвариантов: JZ1 - для тока насыщения J01 (коэффициент идеальности A=1), JZ2 - для тока насыщения J02 (A=2). Показано, что использование JZ1 и JZ2 позволяет значительно повысить точность расчетов относительно стандартных методов, основанных на модели солнечного элемента Шокли-Квиссера. Добавление в расчет тока насыщения J02 является новшеством. Показано, что учет J02 необходим для реалистичной оценки эффективности многопереходных солнечных элементов с количеством субэлементов больше двух. Ключевые слова: солнечный элемент, ток насыщения, токовый инвариант, КПД.
- M.A. Green, E.D. Dunlop, G. Siefer, M. Yoshita, N. Kopidakis, K. Bothe, X. Hao, Prog. Photovolt.: Res. Appl., 31 (1), 3 (2023). DOI: 10.1002/pip.3646
- S.P. Philipps, F. Dimroth, A.W. Bett, in Mcevoy's handbook of photovoltaics (Elsevier, 2017), p. 439--772. DOI: 10.1016/B978-0-12-809921-6.00012-4
- D.N. Micha, R.T. Silvares, Jr., Sci. Rep., 9 (1), 20055 (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-56457-0
- J. Zeitouny, E.A. Katz, A. Dollet, A. Vossier, Sci. Rep., 7 (1), 1766 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-01854-6
- R.R. King, A. Boca, W. Hong, X.-Q. Liu, D. Bhusari, D. Larrabee, K.M. Edmondson, D.C. Law, C.M. Fetzer, S. Mesropian, N.H. Karam, in 24th Eur. Photovoltaic Solar Energy Conf. (Hamburg, Germany, 2009). DOI: 10.4229/24thEUPVSEC2009-1AO.5.2
- T. Zdanowicz, T. Rodziewicz, M. Zabkowska-Waclawek, Solar Energy Mater. Solar Cells, 87 (1-4), 757 (2005). DOI: 10.1016/j.solmat.2004.07.049
- I. Tobi as, A. Luque, Prog. Photovolt.: Res. Appl., 10 (5), 323 (2002). DOI: 10.1002/pip.427
- C.H. Henry, J. Appl. Phys., 51 (8), 4494 (1980). DOI: 10.1063/1.328272
- G. Letay, A. Bett, in Proc. of the 17th Eur. Photovoltaic Solar Energy Conf. (Munich, Germany, 2001), p. 178--181
- W. Shockley, H.J. Queisser, J. Appl. Phys., 32 (3), 510 (1961). DOI: 10.1063/1.1736034
- W. Shockley, Bell Syst. Tech. J., 28 (3), 435 (1949). DOI: 10.1002/j.1538-7305.1949.tb03645.x
- C. Sah, R. Noyce, W. Shockley, in Proc. of the IRE, 45 (9), 1228 (1957). DOI: 10.1109/JRPROC.1957.278528
- M.A. Mintairov, V.V. Evstropov, S.A. Mintairov, M.V. Nakhimovich, R.A. Salii, M.Z. Shvarts, N.A. Kalyuzhnyy, Solar Energy Mater. Solar Cells, 264, 112619 (2024). DOI: 10.1016/j.solmat.2023.112619
- N.A. Kalyuzhnyy, V.M. Emelyanov, V.V. Evstropov, S.A. Mintairov, M.A. Mintairov, M.V. Nahimovich, R.A. Salii, M.Z. Shvarts, Solar Energy Mater. Solar Cells, 217, 110710 (2020). DOI: 10.1016/j.solmat.2020.110710
- M.A. Mintairov, V.V. Evstropov, S.A. Mintairov, M.V. Nakhimovich, M.Z. Shvarts, N.A. Kalyuzhnyy, J. Phys.: Conf. Ser., 1697 (1), 012170 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012170
- Handbook of concentrator photovoltaic technology, ed. by C. Algora, I. Rey-Stolle (John Wiley \& Sons, Ltd, Chichester, 2016)
- F. Dimroth, T.N.D. Tibbits, M. Niemeyer, F. Predan, P. Beutel, C. Karcher, E. Oliva, G. Siefer, D. Lackner, P. Fub-Kailuweit, A.W. Bett, R. Krause, C. Drazek, E. Guiot, J. Wasselin, A. Tauzin, T. Signamarcheix, IEEE J. Photovolt., 6 (1), 343 (2016). DOI: 10.1109/JPHOTOV.2015.2501729
- R.R. King, D. Bhusari, A. Boca, D. Larrabee, X.-Q. Liu, W. Hong, C.M. Fetzer, D.C. Law, N.H. Karam, Prog. Photovolt.: Res. Appl., 19 (7), 797 (2011). DOI: 10.1002/pip.1044
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.