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新式太阳能电池模型逾越80年前的肖克利二极管方程式?


时间: 2024-10-18 08:21:29

作者: 必发集团welcome

  斯旺西大学(Swansea University)和奥博学术大学(Åbo Akademi University)的物理学家经过创立一个新的剖析模型,在太阳能电池技能方面取得了重大进展。该模型加深了人们对薄膜光伏(PV)设备的了解,并提高了其功率。

  斯旺西大学和奥博阿卡德米大学的新模型提高了薄膜太阳能电池的功率。它处理了传统肖克利二极管方程的局限性,优化了电力搜集并最大极限地削减了重组损耗。研讨人员开宣布一种新的剖析模型,挑战了长期以来的肖克利二极管方程,加深了人们对薄膜光伏(PV)设备的了解,提高了其功率。他们的研讨结果阐明晰这些灵敏、低成本的太阳能电池怎样经过平衡电力搜集和最大极限地削减电荷重组损耗来完成更高的功率。

  近八十年来,所谓的肖克利二极管方程一直在解说电流怎样流过太阳能电池;电流为您的家庭供电或为电池组充电。但是,这项新研讨挑战了人们对下一代太阳能电池(即薄膜太阳能电池)这一特定类别的传统了解。由于现有剖析模型无法彻底解说的要素,这些由柔性低成本资料制形成的薄膜太阳能电池功率有限。

  这项新研讨提醒了这些太阳能电池怎样来完成最佳功率。它提醒了搜集光发生的电能与最好可以下降电荷彼此抵消的重组形成的丢失之间的要害平衡。

  榜首作者、芬兰奥博阿卡德米大学的 Oskar Sandberg 博士说:咱们的研讨结果为了解低移动性光伏设备中电荷搜集的驱动和约束机制以及终究的功率转化功率供给了重要见地。

  这些太阳能电池曾经的剖析模型存在一个盲点:注入载流子--从触点进入设备的电荷。这些载流子极大地影响了重组,约束了功率。

  首要研讨人员、斯旺西大学的 Ardalan Armin 副教授解说说:传统模型无法捕捉全貌,尤其是对这些选用低迁移率半导体的薄膜电池。咱们的新研讨引入了一个新的二极管方程,专门用于解说这些要害的注入载流子及其与光生载流子的重组,然后弥补了这一缺乏。

  注入电荷和光生电荷之间的重组在传统太阳能电池(如硅光伏电池)中并不是一个大问题,由于硅光伏电池的厚度是下一代薄膜光伏电池(如有机太阳能电池)的数百倍。

  这个新模型为规划更高效的薄膜太阳能电池和光电探测器、优化现有设备和剖析资料特性供给了一个新结构。它还可以在必定程度上协助训练用于设备优化的机器,标志着下一代薄膜太阳能电池的开发向前迈出了重要一步。

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