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一文帶您詳細(xì)了解外部量子效率

閱讀:3193      發(fā)布時(shí)間:2022-9-27
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  光譜響應(yīng)與量子效率是相同的物理特性,太陽能電池的量子效率(%),只要將光譜響應(yīng)中的電流單位安培A換算成電子數(shù),再將光能量單位瓦特W換算成光子數(shù),即可得到太陽能電池EQE的百分比表示法。
 
  外部量子效率在制程改善上的應(yīng)用:
 
  光譜響應(yīng)/量子效率能反應(yīng)不同波段的各層太陽能電池特性,以晶硅太陽能電池為例,是在P型晶圓上摻雜,制作N層,形成PN結(jié)面,表面再作粗化形成抗反射層,降低接口反射,提高入射的光子效率。
 
  ①當(dāng)太陽光照射到太陽能電池時(shí),光通過的順序?yàn)榭狗瓷鋵?、N層、PN結(jié)面、P層、背電極??狗瓷鋵右蚰芟遁^大,僅會吸收短波長的光,因此短波段(300nm-350nm)通常反應(yīng)抗反射層的特性。
 
 ?、诖笥?50nm的光陸續(xù)穿過N層、PN結(jié)面與P層,因各層厚度的不同,所吸收的波段范圍依序?yàn)?50nm-500nm波段(N層),500nm-800nm波段(PN結(jié)面),800nm-1100nm(P層),在350-500nm波段,光譜曲線是隨著波長的增加而提升,因長波長光子穿透深度較深,接近PN結(jié)面,因此轉(zhuǎn)換效率提升。
 
  外部量子效率一般效率高的部分都是落在PN結(jié)面的波段,因PN結(jié)面內(nèi)部電場可有效率的拆解吸收光子后的電子-空穴對,效率高500nm-800nm波段,反映的是PN結(jié)面層的特性。800-1100nm波段穿透到下層的P層,光譜隨波長增加而快速遞減的原因有二種,800-1000nm波長越長,產(chǎn)生的電子-空穴對越遠(yuǎn)離PN結(jié)面,需由擴(kuò)散機(jī)制到達(dá)PN結(jié)面,距離PN結(jié)面越遠(yuǎn),再擴(kuò)散到PN結(jié)面前就被復(fù)合的機(jī)率較高,所以800nm-1000nm光譜隨波長遞減;大于1000nm波段快速下降則是因?yàn)槿肷涔饽芰恐饾u小于P層材料的能隙,入射光無法激發(fā)電子-空穴對產(chǎn)生,所以曲線快速下降,可由外部量子效率觀察出各層反應(yīng)特性。

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