Abstract:
基于Varshni半导体材料带隙对温度的响应模型和Caughey-Thomas经验模型对晶格匹配的Ga0.84In0.16As/Ge0.93Sn0.07双结太阳能电池进行模拟,研究温度对材料带隙Eg 和反向饱和电流密度J0 的影响,探索太阳能电池性能参数如短路电流密度Jsc、开路电压Voc、填充因子FF和转换效率η的温度依赖性.结果表明,250~400 K温度范围内,Ga0.84In0.16As和Ge0.93Sn0.07带隙随着温度的升高分别以-0.412、-0.274 meV/K的速率呈近似线性下降;随着材料内部温度的增加,各子电池的 J0 呈指数型增长,Jsc和 Voc的温度系数分别约为 12.86 μA/(cm2·K)和-3.48 mV/K,FF从0.87 降低至0.78,η从31.39%降低至17.69%.其中,Ge0.93Sn0.07子电池的Jsc、Voc、FF和η的温度系数分别约6.59 μA/(cm2·K)、-1.76 mV/K、-0.213%/K和-0.042%/K,表明GeSn材料的温度特性不同程度地优于常规Ⅲ-Ⅴ多结电池中的Ge子电池的温度特性.该研究结果有助于推动GaInAs/GeSn基多结太阳电池的低成本发展与应用.
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北京工业大学学报
ISSN: 0254-0037
Year: 2024
Issue: 10
Volume: 50
Page: 1179-1187
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