电池效率与材料禁带宽度关系.doc

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1、电池效率与材料禁带宽度关系1、本征载流子浓度对于硅电池而言，导带的电子浓度为：=，其中是导带中的有效态密度，300K时=2.86×1019cm-3；价带中的空穴浓度为：=其中是价带中的有效态密度，300K时=2.66×1019cm-3；则其本征载流子浓度为：==根据公司可以计算出当温度T=300K时，=9.65×109cm-3。2、效率与禁带宽度关系禁带宽度直接影响光电流的大小，由于太阳发射的光子能量有大有小，而且在不同空气质量下太阳光谱有不同的能量分布，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，形成光电流。材料的大，则大

2、于它的光子数就少，因此就小。太小，则能量大于的光子在激发出电子-空穴对后剩下的能量将散失给晶格，这不但将降低光子能量的利用率，又使电池的温度升高。对于理想的PN结电池，=（+1），其中是二极管饱和电流，且=+，则有最小饱和电流密度与禁带宽度如下关系式：=1.5×105A/cm2这一关系式保证的最大值随禁带宽度的减小而减小，而这一趋势与的变化趋势相反。由此将存在一个最佳的禁带宽度可使效率达到最高。3、效率与禁带宽度关系