Підвищення ефективності промислових зразків кремнієвих сонячних елементів
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
doi.org/10.20998/2224-0349.2021.02.01
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Досліджено можливості збільшення коефіцієнта корисної дії більш ніж на 20% для кремнієвих фотоелектричних перетворювачів китайського виробництва. Методом комп’ютерного моделювання встановлено, що час життя нерівноважних носіїв заряду, який становить 520 мкс, реалізований у таких фотоелектричних перетворювачах, не обмежує можливості підвищення їх ефективності більш ніж на 20%. Показано, що збільшення щільності фотоструму до 43,1 мА/см² призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 20,1%, а зниження густини струму насичення діода до 3,1∙10⁻¹⁴ А/см² призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 20,4%. Одночасна зміна цих характеристик діода призводить до збільшення коефіцієнта корисної дії до 23,1%. У роботі запропоновано фізико-технологічні підходи до збільшення густини фотоструму та зменшення густини струму насичення діода у готових фотоелектричних перетворювачах.
Possibilities of increasing the efficiency by more than 20% for silicon photoelectric converters made in China have been investigated. It has been established by the method of computer simulation that the life-times of nonequilibrium charge carriers, which are 520 μs, realized in such photoelectric converters, do not limit the possibility of increasing their efficiency by more than 20%. It is shown that an increase in the photocurrent density to 43.1 mA/cm² leads to an increase in efficiency to 20.1%, and a decrease in the diode saturation current density to 3.1∙10⁻¹⁴ A/cm² leads to an increase in efficiency to 20.4%. Simultaneous change of these diode characteristics leads to an increase in efficiency to 23.1%. The paper proposes physical and technological approaches to increase the photocurrent density and reduce the diode saturation current density in ready-made photovoltaic converters.
Possibilities of increasing the efficiency by more than 20% for silicon photoelectric converters made in China have been investigated. It has been established by the method of computer simulation that the life-times of nonequilibrium charge carriers, which are 520 μs, realized in such photoelectric converters, do not limit the possibility of increasing their efficiency by more than 20%. It is shown that an increase in the photocurrent density to 43.1 mA/cm² leads to an increase in efficiency to 20.1%, and a decrease in the diode saturation current density to 3.1∙10⁻¹⁴ A/cm² leads to an increase in efficiency to 20.4%. Simultaneous change of these diode characteristics leads to an increase in efficiency to 23.1%. The paper proposes physical and technological approaches to increase the photocurrent density and reduce the diode saturation current density in ready-made photovoltaic converters.
Опис
Ключові слова
оптимізація, моделювання, кремній, фотоелектричні перетворювачі, сонячна енергія, електричні параметри, ефективність, optimization, silicon, photovoltaic converters, solar energy, electrical parameters, efficiency, modelling
Бібліографічний опис
Підвищення ефективності промислових зразків кремнієвих сонячних елементів / Р. В. Зайцев, М. В. Кіріченко, К. О. Мінакова, А. М. Дроздов, Д. С. Шкода // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Енергетика: надійність та енергоефективність = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Energy: reliability and energy efficiency : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 2 (3). – С. 75-83.