Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

64
ряжают p-область положительно. Возникающая таким образом разность
потенциалов является напряжением холостого хода
..
x
x
U
. Полярность
..
x
x
U соответствует прямому смещению p–n-перехода.
Поток генерированных светом носителей образует фототок
ф
I
.
Величина
ф
I
равна числу фотогенерированных носителей, прошедших
через p–n-переход в единицу времени:
u
ф
P
I
q
hv
= ,
где
q – величина заряда электрона;
u
P – мощность поглощенного моно-
хроматического излучения.
Здесь предполагается, что в полупроводнике каждый поглощен-
ный фотон с энергией
g
hv E≥ создает одну электронно-дырочную пару.
Это условие хорошо выполняется для солнечных элементов на основе
Si.
При нулевых внутренних омических потерях в солнечном элемен-
те режим короткого замыкания (рис. 6.1, а) эквивалентен нулевому на-
пряжению смещения p–n-перехода, поэтому ток короткого замыкания
кз
I
равен фототоку:
кз ф
I
I
=
.
В режиме холостого хода (рис. 6.1, б) фототок уравновешивается
«темновым» током
m
I
– прямым током через p–n-переход, возникаю-
щим при напряжении смещения
..
x
x
U . Абсолютное значение «темново-
го» тока:
..
0
exp 1
xx
m ф
qU
II
AkT
⎡⎤
⎛⎞
=−=
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠
⎣⎦
,
откуда при
0ф
I
I :
..
00
ln 1 ln
фф
xx
I
I
AkT AkT
U
qI qI
⎛⎞
=+≈
⎜⎟
⎝⎠
,
где
k
– постоянная Больцмана, 1,38·10
-23
Дж/К = 0,86·10
-4
эВ/К; Т – аб-
солютная температура, К;
0
I
– ток насыщения;
A
– параметр вольт-
амперной характеристики p–n-перехода, меняющийся для разных отрез-
ков графика от 1 до 2 по следующему закону:
0,434
q
A
U
kT
=
∆
,
где
U∆
– приращение напряжения при приращении плотности тока
(или абсолютного значения тока) по касательной на один порядок.

Страницы