3.5. АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ

Анализ потерь энергии чрезвычайно полезен при оптимизации элементов. Оценив перспективы снижения потерь энергии каждого вида, оптимизацию приборов можно проводить, устраняя потери какого-либо одного вида. Такой способ анализа, аналогичный выполненному Вольфом [Wolf, 1971], иллюстрирует рис. 3.23. Потери энергии можно разделить на следующие основные составляющие:

Рис. 3.23. Распределение потерь энергии в кремниевых солнечных элементах при работе в условиях АМ1,5 (рис. 3.3). Для каждого вида потерь энергии указана теряемая доля исходного значения . Потери на включены в . Диодные параметры выбраны равными

потери на отражение — отражение света от фотоприемных поверхностей;

доля полезной фотоактивной площади элемента — затенение поверхности контактной сеткой;

нефотоактивное поглощение — поглощение света просветляющим покрытием, дефектами и т. д.

Среди перечисленных видов потерь энергии лишь два первых являются неустранимыми, если только не применяются варизонные структуры с переменной шириной запрещенной зоны, оптические устройства с расщеплением спектра солнечного излучения или системы с предварительным преобразованием одной части солнечного спектра в другую, более подходящую для фотоактивного поглощения используемым солнечным элементом. Потери третьего и четвертого видов определяются как законами термодинамики, налагающими ограничения на эффективность разделения носителей заряда, так и собственно диодными параметрами. Остальные виды потерь относятся к устранимым.