Polycrystalline Silicon Solar Cell p-n Junction Capacitance Behavior Modelling under an Integrated External Electrical Field Source in Solar Cell System

The state of the p-n junction is very important to explain the performances of a solar cell. Some works give the influence of the electric field on the junction capacitance. However, these works do not relate the quality of the p-n junction under the electic field. The present manuscript is about a theoretical modelling of the p-n junction capacitance behavior of the polycrystalline silicon solar cell under an integration of the external electrical field source. An external electrical source is integrated in a solar cell system. The electronic carriers charge generated in the solar cell crossed mainly the junction with the great strength external electrical field. In open circuit, this crossing of the electronic charge carriers causes the thermal heating of the p-n junction by Joule effect. The p-n junction capacitance plotted versus the junction dynamic velocity and the photo-voltage for different external electrical fields. The electric field causes the decrease of the photo-voltage mainly the open-circuit photo-voltage. The decrease of the photo-voltage translates the narrowing of the Space Charge Region (SCR). The average value of the external electric field used in this study is not sufficient to cause the breakdown of the p-n junction of the solar cell system under integration of the external electrical field production source. The increase of the electrical field causes rather the narrowing of the SCR. That can provide an improvement of the solar cell’s electrical outputs.

空间用太阳电池的种类和发展

太阳电池在空间应用领域占有极为重要的地位,绝大部分在轨卫星都采用太阳电池阵与蓄电池联合供电系统。空间中温度起伏大和带电粒子多的恶劣条件要求太阳电池具有高转换效率、高稳定性和耐辐射等特点。介绍了硅太阳电池和砷化镓太阳电池在空间的应用现状,展望了空间用太阳电池的发展趋势。

折射率色散对空间硅太阳电池双层减反射膜反射率的影响

在考虑折射率色散效应的情况下,通过光学干涉矩阵法数值计算了2种MgF_2/ZnS双层减反射膜晶体硅太阳电池的反射率,并与未考虑折射率色散效应的结果及实验数据进行对比;在考虑折射率色散情形下,利用智能优化算法设计了硅太阳电池的双层减反射膜,并与未考虑折射率色散效应的设计结果进行比较.结果表明,考虑色散情形下的反射率与实验测量结果更相符,尤其是在短波范围内.SiO_2/ZnSe双层减反射膜的最小加权平均反射率减少了34.82%;MgF_2/ZnS、SiO_2/ZnS、MgF_2/Al_2O_3双层减反射膜的最小加权平均反射率分别减少了9.15%,7.73%,3.44%.可见,在考虑折射率色散效应的情况下,优化后的双层减反射膜的最小加权平均反射率均出现较大程度的减小.因此,在晶体硅太阳电池减反射膜的设计中,考虑晶体硅和减反射膜材料的折射率色散效应是十分必要的.

硅空间太阳电池研究进展

硅空间太阳电池是目前主要的空间电源设备,正朝着50～70μm的超薄趋势发展,预示了其优良的使用性能和更为广阔的应用前景,这也对电池的转化效率、辐照性能和机械强度提出了更高的要求。较为详细地介绍了针对超薄太阳电池的掺杂剂选择,结构改进,界、表面钝化及织构等方面的研究进展,并试图分析在这些方面可能的突破口。

空间电荷区和晶界复合对多晶太阳电池基区少数载流子寿命的影响

该文采用多晶硅太阳电池模型,通过引入空间电荷区复合速度来研究空间电荷区复合对少子寿命的影响,从计算结果中发现当复合速率大于105cm/s时,空间电荷区的复合影响不可忽略,必须对所测得的寿命值进行修正。

双面钝化高效硅空间太阳电池的设计及研究

从研制空间用高效太阳电池出发，比较了双面钝化硅太阳电池相对于砷化镓太阳电池的优势，提出了一种新型双面钝化高效硅太阳电池的设计思想和研制方法．给出电池样品的测试结果，该电池在ＡＭ０，２５℃下光电转换效率为１８．７％．

非晶硅太阳电池作为空间能源的性能特点

总结了非晶硅太阳电池在器件物理、制造工艺、大规模生产和应用方面所取得的重大进展。文章分析了非晶硅太阳电池作为空间能源系统技术上的主要优势;很高的质量比功率和可弯曲特性;极好的抗辐照性能;良好的高温性能;较高的空间效率和低的制造成本,这是其它太阳电池不具有的优势,使得非晶硅太阳电池能源系统在低成本通信卫星、平流层气球通讯平台,以及空间太阳能电站应用领域内具有较强的竞争力。

空间太阳电池硅单晶的辐射效应及加固

概述了硅太阳电池和硅单晶在空间高能粒子辐射下性能的变化及采用掺锡、掺锂提高太阳电池用硅单晶抗辐射性能的原理和方法。