※ 引述《gauss760220 (章魚)》之銘言:
: 請問一下各位
: 為何太陽電池的開路電壓會隨溫度下降而增加?
: 是否可以用物理的角度去解釋?
: 我知道Voc=Vt*ln(1+Isc/Io)
: 但是我比較想用物理來解釋這個現象
: 請各位幫忙囉
: 謝謝
一般來說,溫度上升會造成SC裡面的晶格擾動,能隙會略降,進而影響到開路電壓(Voc)
物理角度來看,光本身就是電磁波。
1240nm
電磁波長與能量 -> 波長(nm)= ----------
E(eV) ......能隙越小,波長就會越大。
假設我的單晶矽電池能隙是10eV,因此帶入公式後,波長自然而然得到124nm。
這代表我這單晶矽太陽能電池只能吸收到1~124(nm)的光子並轉換分離出電子與電洞。
125nm波長以後的光幾乎都會穿透過去或產生熱能。
回歸到剛剛的第一句,溫度越高能隙就越小,能隙越小波長就越大,吸收波長當然也越廣
,乍看之下溫度提升對光的吸收是有幫助的,因為產生的電流變多了。
但是開路電壓與太陽能電池的能隙是相關的,能隙變小開路電壓自然而然也會降低,能隙
降低直接影響到半導體的能障Vbi。一般來說一個太陽能電池能隙如果是1.12eV,那能障
約是它的7折,大約0.7。
備註:晶矽能隙是1.12eV,代公式用10eV是方便計算理解用。
不知道這樣解釋算不算正確?如果有錯誤請指證...
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