太陽能電池的能量轉化效率(η),就是當太陽能電池外接電路時轉化的(將吸收的光轉化為電能)與收集的功率百分比。在標準測試環境下(STC),太陽能電池能量轉化效率是透過用太陽能電池的最大功率(Pm),除以入射光的輔照度(E)和太陽能電池表面面積(Ac): Η=Pm/(E×Ac)
你這裡說的量子效率應該是外量子效率,量子效率的橫座標是光波波長或者光子能量,外量子效率在光譜範圍的積分就是電池的光生電流,電流乘以電壓以及填充因子等於轉換效率。
量子效率= 外量子效率(EQE-External Quantum Efficiency)×內量子效率(IQE-Internal Quantum Efficiency )
內量子效率由材料特性和pn特性決定;外量子效率由內量子效率、 器件的light trapping 決定
太陽能電池的轉換效率是由量子效率和入射光光譜結構決定。
EQE就是落到電池上的光子數量和產生並收集的載流子數量之比,也就是光子通量和電流通量之比。因為有的時候一個光子並不能產生一個電子空穴對(e-h)因為各種複合的原因;又有時候一個光子可以產生n多個e-h(第三代太陽能電池),所以這個EQE的指標反映了光子的利用率。再和太Sunny譜結合就可以推匯出最重要的“能量轉換率”來了。事實上因為在實驗室的光源做不到100%和1.5G的太Sunny譜一致,所以測量每個單色光點的EQE再來推算能量轉換率成了最最準確的方法了(當然前提是你要有足夠多的不同波長的單色光來作出一條像樣的曲線,但是技術上面並不難實現現在。)再來看IQE,射入的太Sunny有的從後面透出去了(比如薄膜電池),有的從前面反射掉了,並不是太陽能電池真正利用到的部分,並不能反映真實電池的效能。於是他們把太Sunny子中反射透射的部分不算,其他的部分再來做除法,就得到IQE。這個指標並不能用來得到能量轉換效率,但是可以很大程度上反映電池的質量效能,推斷複合的機制,提供最佳化的方向。比如,如果電池對藍光反應不好,那可能是利用藍光的emitter有哪點出了問題,比如太厚了導致載流子收集太差,等等。
太陽能電池的能量損失可以被分解為反射損失,熱力學效率,再複合損失和電子阻抗損失。太陽能電池能量轉化效率是由這些獨立的損失綜合而形成的。由於很難直接對這些引數進行測試,所以測試其它引數來代替:熱力學效率,量子效率,開路電壓比,和填充因子。反射損失是相對於太陽能電池外量子效率,太陽能電池量子效率低出的一部分。再複合損失是構成太陽能電池量子效率,開路電壓比,和填充因子的一部分。阻抗損失主要屬於填充因子,但也是構成太陽能電池量子效率,開路電壓比的一小部分。
太陽能電池的能量轉化效率(η),就是當太陽能電池外接電路時轉化的(將吸收的光轉化為電能)與收集的功率百分比。在標準測試環境下(STC),太陽能電池能量轉化效率是透過用太陽能電池的最大功率(Pm),除以入射光的輔照度(E)和太陽能電池表面面積(Ac): Η=Pm/(E×Ac)
你這裡說的量子效率應該是外量子效率,量子效率的橫座標是光波波長或者光子能量,外量子效率在光譜範圍的積分就是電池的光生電流,電流乘以電壓以及填充因子等於轉換效率。
量子效率= 外量子效率(EQE-External Quantum Efficiency)×內量子效率(IQE-Internal Quantum Efficiency )
內量子效率由材料特性和pn特性決定;外量子效率由內量子效率、 器件的light trapping 決定
太陽能電池的轉換效率是由量子效率和入射光光譜結構決定。
EQE就是落到電池上的光子數量和產生並收集的載流子數量之比,也就是光子通量和電流通量之比。因為有的時候一個光子並不能產生一個電子空穴對(e-h)因為各種複合的原因;又有時候一個光子可以產生n多個e-h(第三代太陽能電池),所以這個EQE的指標反映了光子的利用率。再和太Sunny譜結合就可以推匯出最重要的“能量轉換率”來了。事實上因為在實驗室的光源做不到100%和1.5G的太Sunny譜一致,所以測量每個單色光點的EQE再來推算能量轉換率成了最最準確的方法了(當然前提是你要有足夠多的不同波長的單色光來作出一條像樣的曲線,但是技術上面並不難實現現在。)再來看IQE,射入的太Sunny有的從後面透出去了(比如薄膜電池),有的從前面反射掉了,並不是太陽能電池真正利用到的部分,並不能反映真實電池的效能。於是他們把太Sunny子中反射透射的部分不算,其他的部分再來做除法,就得到IQE。這個指標並不能用來得到能量轉換效率,但是可以很大程度上反映電池的質量效能,推斷複合的機制,提供最佳化的方向。比如,如果電池對藍光反應不好,那可能是利用藍光的emitter有哪點出了問題,比如太厚了導致載流子收集太差,等等。
太陽能電池的能量損失可以被分解為反射損失,熱力學效率,再複合損失和電子阻抗損失。太陽能電池能量轉化效率是由這些獨立的損失綜合而形成的。由於很難直接對這些引數進行測試,所以測試其它引數來代替:熱力學效率,量子效率,開路電壓比,和填充因子。反射損失是相對於太陽能電池外量子效率,太陽能電池量子效率低出的一部分。再複合損失是構成太陽能電池量子效率,開路電壓比,和填充因子的一部分。阻抗損失主要屬於填充因子,但也是構成太陽能電池量子效率,開路電壓比的一小部分。