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填充因子对电池片的影响

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填充因子对电池片的影响_第1页
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填充因子太阳能电池片原理图什么是填充因子§ 填充因子表示最大输出功率ImVm与极限输 出功率IscVoc之比,通常以FF表示,即:FF= ImVm /IscVoc § 填充因子是表征太阳电池优劣的重要参数之 一填充因子愈大,太阳电池性能就愈好, 优质太阳电池的FF可高达0.8以上 I/V曲线怎样提高填充因子?§ 短路电流 § 开路电流 § 串联电阻 § 并联电阻 § 温度 § 光谱光强 § 电池材料的禁带宽度 电池片的等效电路Is短路电流的影响短路电流(Isc): 理想情况下,等于光生电流IL影响因素:面积、光强、温度Isc与太阳电池的面积大小有关,面积越大 , Isc越大Isc与入射光的辐照度成正比 短路电流减少为什么会影响填充因子?开路电压的影响开路电压(Voc):影响因素:光强、温度、材料特性太阳电池的开路电压与电池面积大小无关 太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对 数成正比 β = - 0.38%/℃串联电阻的影响Ø串联电阻(Rs):正面电极金属栅线电阻rmf正面金属半导体接触电阻rc1正面扩散层电阻rt基区体电阻rb背面金属半导体接触电阻rc2背面电极金属栅线电阻rmbRs=rmf+rc1+rt+rb+rc2+rmbrc1 ,rc2与烧结工艺有关,(10-5到几十欧姆之间)烧结对串联电阻的影响§ 相对于铝浆烧结,银浆的烧结要重要很多,对电 池片电性能影响主要表现在串联电阻(烧结好的 话就会使银硅接触电阻变小)和并联电阻(烧得 不好的话就会烧透手电路造成短路),即FF的变 化温度过低导致烧结不足——串联电阻过大温度过高导致烧穿——并联电阻过小 § 背面场经烧结后形成的铝硅合金,铝在硅中是作 为P型掺杂,它可以减少金属与硅交接处的少子复 合,从而提高开路电压和短路电流,改善对红外 线的响应并联电阻的影响Ø并联电阻(Rsh)指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电 阻。

并联电阻小可能由于: Ø边缘漏电(刻蚀未完全、印刷漏浆) Ø体内杂质和微观缺陷 ØPN结局部短路(扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过 大)温度对电池的影响电流温度系数:0.1%电压温度系数:-0.4%(-2.3mV/℃)曲线1—25℃曲线2—35 ℃l短路电流对温度变化的敏感度 不大 l开路电压会随温度显著变化, 一般温度每升高1℃,Voc下降 约0.4% l填充因子FF因Voc的关系,也会随着温度的上升而减小l输出功率和效率随温度升高而下降对硅而言,温度高1℃,输出功率减少0.4%~0.5%光强对电池的影响Ⅰsc、Voc 均随着光强的减小而降低;其中Ⅰsc变化尤为显著曲线1—1个太阳 曲线2—0.5个太阳光谱的影响禁带宽度的影响Eg导 带(禁带 宽)价 带图1.6-1谢谢短路电流的影响•Isc与发光强度成正比, 而Voc的变化与发光强度成 对数关系•原因:辐射度的改变, 则进入太阳能电池的光子 数目改变,相应激发的电 子数目就改变。

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