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1、《现代电子技术》2007年第16期总第255期集成电路太阳能电池的基本特性袁镇,贺立龙(西安创联电气科技(集团)有限责任公司陕西西安710065)摘要:能源危机与环境污染是人类正面临的重大挑战,开发新能源和可再生清洁能源是21世纪最具决定影响的技术领域之一。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,对太阳能电池的研究与开发也变得日益重要。从太阳能电池的结构、工作原理出发,系统地论述了表征太阳能电池特性的短路电流、开路电压和填充因子等参数以及外界条件对他们的影响。关键词:太阳能电池;短路电流;开路电压;填充因子;转换效率中图分类号:T
2、N366文献标识码:B文章编号:1004373X(2007)1616303TheBasicCharacteristicsofSolarCellsYUANZhen,HELilong(Xi′anChuanglianElectronicComponent(Group)Co.Ltd.,Xi′an,710065,China)Abstract:Theenergycrisisandpollutionofenvironmentisseriouschallengeforhumanbeing.Itisthemostcriticalandin2fluentia
3、ltechnologyareas.Solarenergyisaregenerativeandcleanenergy.Theresearchofsolarcellsbecomesmoreandmoreimportant.Inthispapertheparameterswhichareusedtocharacterthesolarcellsaresystematicallydiscussedbasedonthestructureandworkingprincipleofsolarcells,andtheeffectofenvironmentc
4、onditionsontheseparametersarealsodiscussed.Theseparametersareshortcircuitcurrent,opencircuitvoltageandfillfactor.Keywords:colarcells;shortcircuitcurrent;opencircuitvoltage;fillfactor;conversionefficiency太阳能电池是利用半导体光生伏特效应((Photovol2示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。taicEffect)做成的半导体器件,
5、也是一种电离辐射效应的太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的应用。特性有关。在太阳光或其他照射时,太阳能电池输出电压太阳能电池(solarcell)在太空中及地球上的应用均的极性,P型一侧电极为正,N型一侧电极为负。非常广泛,他提供了人造卫星长时期的动力供应,并且是当太阳能电池作为电源与外电路连接时,太阳能电池地球能量来源的一个重要选择,因为他能以高转换效率将在正向状态下工作。当太阳能电池与其他电源联合使用日光直接转换成电能,能提供低成本而近乎永恒的动力,时,如果外电路的正极与电池的P电极连接,负极与电池[1,2]且几乎没有污染。的
6、N电极连接,则外电源向太阳能电池提供正向偏压;如果外电源的正极与电池的N电极连接,负极与P电极连1太阳能电池的极性接,则外电源向太阳能电池提供反向偏压。++硅太阳能电池的一般制成P/N型结构或N/P型2太阳电池的性能参数结构,如图1所示。(1)开路电压2开路电压UOC,即将太阳能电池置于100mW/cm的光源照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。可用高内阻的直流毫伏计测量电池的开路电压。(2)短路电流短路电流ISC,就是将太阳能电池置于标准光源的照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流。测图1太阳能电池构形图量短路电流的方
7、法,是用内阻小于1Ω的电流表接在太阳++其中,第一个符号,即P和N,表示太阳能电池正面能电池的两端。光照层半导体材料的导电类型;第二个符号,即N和P,表(3)最大输出功率太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化收稿日期:20070313的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得163©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net微电子技术袁镇等:太阳能电池的基本特性到太阳能电池的伏安特性曲
8、线。如果选择的负载电阻值制造电池半导体材料禁带宽度的关系最为直接。首先,禁能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功带宽度直接影响最大光生电流即短路电流的大小。由于率,用符号Pm表示。此
