太阳能电池的温度与开路电压和短路电流之间的具体关系!

太阳能电池的温度与开路电压和短路电流之间的具体关系!,第1张

温度升高两者都会增加,我定性描述一下,定量公式楼主参见“半导体物理”教材。(这里以染料敏化太阳能电池为例,PN结电池类似,只不过要考虑空穴而已)根据费米狄拉克分布,当注入电子量一定后,温度升高的话更多的电子会布居在能态较高的缺陷态,导致费米能级升高。开路电压是光阳极费米能级与电解质氧化还原电势之差,费米能级升高意味着相同电子注入量(光通量)下,开路电压会升高。短路电流的话我们考虑电子扩散系数,扩散系数也是费米能级的函数,根据Multiple Trap模型,费米能级升高的话,扩散系数呈指数增加,因此短路电流也会增大。总结一下,温度升高导致相同光通量(载流子生成量相同)下,费米能级升高,进而Voc、Jsc都会变大。

你这个问题问的让人搞不清楚,整个过程没有描述清楚。

首先费米能及是电子填充能力的标志,对于本征半导体来说,费米能及在禁带中部,如果是n型则在禁带中上部,p型在禁带中下部。对于给定的半导体,即工作温度和参杂都确定时,其费米能及是确定的。要改变费米能及就要改变参杂量。

从热力学上来说,就是电子的分布遵循费米统计分布。

”费米能级降低,半导体导带边缘下降”,不知道你是不是指金半接触,在金属和半导体接触时,由于两者的费米能级不同,因此在接触后(比如把金属焊接到半导体上),费米能级要取齐,因此金属的导带相对半导体的边缘要低,具体的可以参看《半导体物理》,和固体物理及热统的关系不大。

“电池的开路电压因而降低”这句话和上面扯不上任何关系。如果是将半导体作为电池,其电池的开路电压才有意义。

以上意见供你参考。


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