Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 8

Calculation of the ultimate efficiency of p-n-junction solar cells taking into account the semiconductor absorption coefficient

10.15199/48.2016.08.23

nr katalogowy: 99983
10.15199/48.2016.08.23

A model based on the famous model of Shockley-Queisser for calculation the ultimate efficiency of solar cells has been proposed, taking into account the dependence of the semiconductor absorption coefficient on the band-gap and on the energy of the incident photons. The dependence of the ultimate efficiency of solar cells on thickness of the absorption layer was found out for homogeneous solar cells. Streszczenie. Opierając się na znanym modelu Shockley`a-Queisser`a do obliczeń maksymalnej sprawności ogniw słonecznych, zaproponowano model biorąc pod uwagę zależność współczynnika absorpcji półprzewodników od pasma wzbronionego oraz energii padających fotonów. Określono zależność maksymalnej sprawności ogniw słonecznych od grubości warstwy absorpcyjnej dla jednorodnych ogniw słonecznych. (Obliczanie maksymalnej sprawności złącza p-n ogniw słonecznych na podstawie współczynnika absorpcji półprzewodników). Keywords: solar cell, ultimate efficiency of solar cells, the Shockley-Queisser limit, absorption coefficient. Słowa kluczowe: ogniwo słoneczne, maksymalna sprawność ogniw słonecznych, limit Shockley`a-Queisser`a, współczynnik absorpcji. Introduction Solar radiation has the largest potential among renewable energy sources [1,2]. The most common method of solar energy conversion into electricity is based on the use of solar cells (SCs), as it has shown promise in producing devices with a stable performance and highefficiency [2,3]. The main goal of the solar industry is to improve the efficiency of solar energy conversion into electricity by SCs. Solution of this problem requires continuous investigation of SCs which includes the study of different materials for constructing SCs and the development of the procedures of calculation the limits of efficiency of SCs. To estimate the ultimate efficiency of a solar cell the well-known model of Shockley and Queisser is commonly used. Shockley and Queisser suggested that the carrier generatio[...]

Bibliografia

[1] Sen Z., Solar energy in progress and future research trends, Progress in Energy & Combustion Science, 30 (2004), 367-416
[2] Gremenok V.F., Tivanov M.S., Zalesski V.B., Solar cells based on semiconductor materials, International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology, 69 (2009), n. 1, 59-124
[3] Rai G.D., Solar Energy Utilization, Khanna Publishers, 1980
[4] Shockley W., Queisser H.J., Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n Junction Solar Cells, Journal of Applied Physics, 32 (1961), 510-519
[5] Liao B., Hsu W., An Investigation of Shockley-Queisser Limit of Single p-n Junction Solar Cells. Rep., 2.997, MIT, Cambridge, MA., (2011)
[6] Wolfe M., Efficiency in Solar Cells. Department of Physics and Astronomy, Drexel Univerisity (2013)
[7] Razykov T.M., Ferekides C.S., Morel D., Stefanakos E., Ullal H.S., Upadhyaya H.M., Solar photovoltaic electricity: Current status and future prospects, Solar Energy, 85 (2011), 1580-1608
[8] Baruch P., De Vos A., Landsberg P.T., Parrott J.E., On some thermodynamic aspects of photovoltaic solar energy conversion, Solar Energy Materials and Solar Cells, 36 (1995), 201-222
[9] Planck M., Distribution of energy in the spectrum, Annalen der Physik, 4 (1901), 553-563
[10] Dresselhaus M.S., Solid state physics. Part II, Optical Properties of Solids, MIT, (2001)
[11] Abrams Z.R., Gharghi M., Niv A., Gladden C., Zhang X., Theoretical efficiency of 3rd generation solar cells: Comparison between carrier multiplication and down-conversion, Solar Energy Materials and Solar Cells, 99 (2012), 308-315
[12] Faist J., Optical Properties of Semiconductors, ETH Zurich, (2008)
[13] Garg H.P., Prakash J., Solar Energy: Fundamentals and Applications, Tata McGraw-Hill, (1997)
[14] Tivanov M., Astashenok L., Fedotov A., Węgierek P., Effect of absorbing layer thickness on efficiency solar cells based on Cu(In,Ga)(S,Se)2, Przeglad Elektrotechniczny 88 (2012), n. 7a, 321-323

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99983 "Calculation of the ultima..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma