10310 ScannedImage 13

«

o Górna część fotoogniwa skśada się z cienkiej powierzchni krzemu typu n, to znacz-/ z takiego półprzewodnika, którego podstawowymi nośnikami energii są eiektrony;

o jest oprawiona w metalową ramkę, tworzącą ujemny styk elektryczny (ujemna elektroda) umożliwiający przepływ prądu;

o wymagania stawiane tej ujemnej elektrodzie dotyczą przede wszystkim minimalizacji jej powierzchni, aby nie przesłaniała zbytnio promieniowania świetlnego;

o na górnej oświetlanej powierzchni ogniwa zazwyczaj występuje przeźroczysta i dobrze przewodząca warstwa przeciwodbłastewa zmniejszająca odbicie od powierzchni ogniwa. Osłona chroni też fotoogniwo przed uszkodzeniami mechanicznymi.

c Dolna grubsza część fotoogniwa jest wykonana z krzemu typu p o ładunkach dodatnich i dziurach jako podstawowych nośnikach

PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE FOTOOGNIWA

J* ⁼ ęrtftriEg)    /₃-=J_x S

gdzie:

Jsc - gęstość prądu zwarcia ogniwa qr-iadunek elektryczny elementarny q- 1.&10-19C S - powierzchnia fotoogniwa isc - prąd zwarcia ogniwa

Nph(£q) - liczba fotonów o energii promieniowania fy większej od energii przerwy energetycznej £g padąących na 1 cm2 powierzchni półprzewodnika w czasie 1s

E_aU) = 20- 2? lO-^fT -300K)el/

s

współczynnik wypełnienia

Charakterystyka prądowo - napięciowa ogniwa słonecznego

n

MECHANIZM DZIAŁANIA FOTOOGNIWA

Promieniowanie w przedziale widzialnym i podczerwieni wywołuje powstanie w fotoogniwie efekto strumienia elektron ów.

o Energia tego promieniowania dochodzi do złącza i dolną części ogniwa przez cienką warstwę górną.

o Fotony usuwąą elektrony z jej sieci krystalicznej i powodują powstawanie ekwiwalentnego ładunku dodatniego, czyli dziur.

o Zachodzi wówczas zjawisko polegające na przesunięciu elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa.

o W ten sposób działa mechanizm wytwarzania ładunku dodatniego oraz ujemnego zwanego parą dzrura-elektron, pojawiającego się w obszarze złącza.

c W rezultacie powstąe wewnętrzne, lokalne oole elektryczne, spolaryzowane w taki sposób, że następuje przesunięcie ruchomych elektronów do warstwy typu n oraz'wyżej do elektrody ujemnej, a także przesunięcie dziur do warstwy typu p

c Opisane tu zjawisko może zajść wyłącznie wtedy, gdv energia fotonu jest większa od energii niezbędną na pokonanie pasma energetycznego zabronionego.

8

$ V)

gdzie.

k_e_T_ A

ln(-p+l)

r ł-Ą P.„ .

(4c - napięcie obwodu otwartego fes-stała Boitzmana k£ = 1.38-10-23.M T- temperatura

O* ,Dn~ współczynnik dyfuzji ąektronóy/ i dziur U- ,D>-średnia draga dyfuzji elektronowi dziur Pno - równowagowa koncentracja dziur w materiale typu n to r>po - równowagowa koncentracja elektronóww materiale typu p

sprawność

Sprawnością nazywamy iloraz dostarczonej przez ogniwo fotcwoltaiczne energii elektryczną do energii pochłoniętego światła i możemy wyrazić wzorem

>7 =

.100% = 4

A-f,    A-E.

gdzie:

A s, At- oznacza odpowiednio czynną i całkowitą powierzchnię fotoogniwa

£e - natężenie napromieniowania