文档介绍：提高光电转换效率的光 谱分束技术 Spectral beam splitting technology for increased photo-electric conversion efficiency
第一部分:光谱分束技术
1 背景介绍
2 分光谱技术的意义
3 分光谱的概念
4 光伏分光谱系统
第二部分:分光谱太阳能电池
1 光伏系统结构
光伏电池结构
横向光学系统
2 光学设计
低倍静止聚光
光谱分光设备
太阳能电池的设置
4 几种分光系统简介
1 背景介绍
提高太阳能电池效率的途径:
改进电池结构
开发新材料
采用全心的构思
太阳能电池中的光学设计-使光线进入工作层
①宽带抗反射层;
②光线捕获(电池表面或背面的绒面结构)。
比较好的能随意粗糙的背表面(a Lambertian surface)可将入射光线以任意的角度反射出去。
包含分布布拉格反射光栅的光子晶体,使入射光线几乎全部被吸收。
太阳能聚光系统中,通过采用光谱分光技术,使用一个或多个光子接收器可以提高能源利用率和更高的光电转换效率。这种技术是在1960年提出的,在热光伏转换中得到了研究,而在光伏聚光设备中使用具有不同能带隙材料的太阳能电池的这种技术,早在1955就提出来了。
2 分光谱技术的意义
提高光伏系统光电转换效率可以通过以下的方法来实现:
①把太阳光谱照射到更能有效地进行光电转换的太阳能电池上,如热光伏和冷光聚光系统;
②将具有不同能带隙的太阳能半导体材料连续地堆叠或平行布置以吸收更大范围的太阳光谱;
③将太阳光谱分束,同时进行光电转换和光热转换过程,有效地将高温光热转换与高校光电转换结合起来。
聚光倍率增加的同时潜在地增加了太阳能电池的温度,解决的办法:a增加冷却装置; b利用光谱分束,将部分太阳光谱直接照射到光伏电池上,这将大大降低电池的热负载。
3 分光谱的概念
光电转换具有高度的波长依赖性,当光子的能量接近于光伏电池的能带隙时,具有最高的能量转换效率。能量低于光伏电池带隙能量的光子将穿过电池光电转换区域而不被吸收,并最终作为热量在电池的其他地方散失掉。
太阳能光伏/光热转换