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!

2024-12-11 18:57:01
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回答1:

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。