دلیل اصلی راندمان تبدیل پایین کنونی پانلهای خورشیدی از دست دادن «انرژی فوتون با انرژی کم{{0}» و «انرژی فوتون با انرژی{{1}بالا» است که هر دو بازده حد تئوری پنلهای خورشیدی را به حدود 40% محدود میکنند. در زیر به طور مختصر روش های بهبود برای هر مکانیزم از دست دادن توضیح داده می شود.
1. اتلاف انرژی فوتون کم انرژی- را کاهش دهید
به عنوان مثال، با استفاده از یک ماده نیمه هادی نوری با فاصله باند کم، شکاف باند سیلیکون کریستالی معمولی 1.1 eV است، بنابراین فقط می تواند فوتون هایی با طول موج کمتر از 1100 نانومتر جذب کند.
2. کاهش اتلاف انرژی فوتون با انرژی بالا
استفاده از مواد نیمه هادی نوری با فاصله باند بالا. برای جمعبندی دو نکته اول، ترکیب مواد نیمهرسانای چندشاخهای میتواند به طور موثر نرخ استفاده فوتونهای با انرژیهای مختلف را بهبود بخشد.
3. کاهش راندمان جذب و از دست دادن بازتاب: (1) سعی کنید از مواد نیمه هادی با ضریب جذب نور بالا استفاده کنید. (2) مساحت الکترودهای فلزی را کاهش دهید و از الکترودهای رسانای شفاف برای جایگزینی برخی از الکترودهای فلزی استفاده کنید. (3) افزایش زبری سطح مواد، مواد لایه بازتابنده برای کاهش افت بازتاب ناشی از بازتاب سطح.
4. کاهش تلفات ولتاژ مدار باز غلظت ناخالصی های ناخالصی و سطح فرمی مواد خام را تنظیم کنید.
5. کاهش تلفات ضریب پر کردن: (1) از یک لایه غیرفعال سازی سطحی برای کاهش پیوندهای آویزان روی سطح صفحه پنل خورشیدی یا الکترود پشتی استفاده کنید. (2) از مواد پانل خورشیدی با خلوص بالا-(کم-ناخالصی) و فرآیندهای ساخت بهتر برای کاهش بازترکیب حجم داخلی دستگاه ها استفاده کنید. (3) از هادی های خوب به عنوان الکترود استفاده کنید و از طراحی ساختار الکترود بهتر برای کاهش مقاومت سری استفاده کنید.
