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不同吸收带隙单结室内光伏器件在光谱变化白光发光二极管下的性能评估

DOI：10.1109/JPHOTOV.2019.2959938 期刊：IEEE Journal of Photovoltaics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 本文通过详细的理论研究，预测了在不同光谱特性的白光发光二极管（LED）照射下单结室内光伏器件的性能特征。我们评估了理想与实际光伏转换器在商用白光LED照明条件下的效率极限，并将结果推广至具有宽范围相关色温（CCT）及不同蓝光占比的白光LED光源。根据吸收层材料的带隙值，光伏器件的光子转换效率与白光LED光源的CCT值呈现正相关或负相关：当材料带隙约为1.5电子伏特或更低时，暖白光LED能获得更高光子转换效率；反之，发射冷光的LED更适用于带隙约为2电子伏特或更高的光伏器件。该特性差异可通过辐照白光LED光谱的主发射峰线宽及蓝光发射峰相对强度来解释?；诠庾硬史治?，我们还确定了光伏吸收材料的三个特征带隙区间，每个区间对应光伏器件性能对白光LED光谱特性的不同依赖关系。这些结果为设计适用于不同实际白光LED光源的同质结、异质结或叠层光伏器件提供了必要指导。
作者： Ajanta Saha，K. A. Haque，Md Zunaid Baten
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研究概述 实验方案

研究目的

预测在不同光谱特性的白光发光二极管（LED）照射下工作的单结室内光伏（PV）器件的性能特征，并评估考虑商用白光LED照明时理想和实际光伏转换器的效率极限。

研究成果

研究得出结论：室内光伏器件的能量转换效率与照明白光LED光源的光谱特性密切相关。根据光伏吸收材料的带隙不同，器件效率与白光LED光源的相关色温（CCT）之间既存在正相关也存在负相关关系。该发现为设计适用于实际白光LED光源环境的高效光伏器件提供了指导准则。

研究不足

该研究为理论性研究，未涉及实验验证。研究结果的实用性可能取决于具有特定带隙的光伏材料的可用性以及具备所需光谱特性的白光LED光源的供应情况。

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