研究目的
提出用于确定多结太阳能电池中当前失配比率的无损检测方法,并评估这些电池在不同补偿光下的性能。
研究成果
所提出的无损检测方法利用多种补偿光成功测定了多结太阳能电池中关键子电池的短路电流。该方法在评估特性方面表现出极好的一致性,并为太阳能电池的性能限制提供了见解。该研究还强调了通过解决子电池中的电流失配来优化转换效率的潜力。
研究不足
本研究仅限于InGaP-InGaAs-Ge相关的三结太阳能电池。无损检测方法的有效性可能因不同的太阳能电池材料和结构而异。此外,该方法需要对补偿光源进行精确控制,并对I-V特性进行准确测量。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用多种补偿光源(405 nm、532 nm、638 nm和808 nm)测定InGaP-InGaAs-Ge相关三结(3J)太阳能电池的关键电流失配比(CMMR)。方法包括在AM 1.5G模拟光下照射太阳能电池并测量子电池的短路电流。
2:5G模拟光下照射太阳能电池并测量子电池的短路电流。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:使用市售InGaP-InGaAs-Ge结构制备三结和双结(2J)太阳能电池。2J太阳能电池采用InGaP基滤光片制备,以评估与3J太阳能电池相同的吸收光谱。
3:实验设备与材料清单:
测量系统包括配备氙灯(XEC-310S)的太阳模拟器、用于I-V测量的Keithley 2400 5A以及控制补偿光源的Keithley 2440 5A。太阳能电池分别采用AuGeNi和AuZn作为正面和背面欧姆电极。
4:实验步骤与操作流程:
在AM 1.5G条件下用各种补偿光源照射太阳能电池。测量I-V特性,并根据对补偿光源的响应确定子电池的短路电流。
5:5G条件下用各种补偿光源照射太阳能电池。测量I-V特性,并根据对补偿光源的响应确定子电池的短路电流。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:基于补偿光源产生的光电流计算太阳能电池的量子效率。定义并计算电流失配比(CMMR)以评估太阳能电池的性能。
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Keithley 2400 5A
2400 5A
Keithley
Used for measuring current-voltage (I-V) characteristics of solar cells.
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Keithley 2440 5A
2440 5A
Keithley
Used to control the output power of compensated light sources.
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Xe lamp
XEC-310S
Used as a solar simulator to provide AM 1.5G simulated light for testing solar cells.
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Intec STC200
STC200
Intec
Temperature controller used to precisely control the temperature of the sample holder during testing.
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