Huvudorsaken till den nuvarande låga konverteringseffektiviteten för solpaneler är förlusten av "låg-energifotonenergi" och "hög-fotonenergi", som båda begränsar den teoretiska gränseffektiviteten för solpaneler till cirka 40 %. Följande beskriver kortfattat förbättringsmetoderna för varje förlustmekanism.
1. Minska låg-energiförlust av fotoner
Med användning av ett optoelektroniskt halvledarmaterial med lågt bandgap, till exempel, är bandgapet för typiskt kristallint kisel 1,1 eV, så det kan bara absorbera fotoner med en våglängd kortare än 1100 nm.
2. Minska högenergifotonenergiförluster
Användning av optoelektroniska halvledarmaterial med högt bandgap. För att summera de två första punkterna kan kombinationen av halvledarmaterial med flera-bandgap effektivt förbättra utnyttjandegraden av fotoner med olika energier.
3． Minska absorptionseffektiviteten och reflektionsförlusten: (1) försök att använda halvledarmaterial med höga ljusabsorptionskoefficienter; (2) minska arean av metallelektroder och använd transparenta ledande elektroder för att ersätta vissa metallelektroder; (3) öka ytjämnheten hos material, reflekterande skiktmaterial för att minska reflektionsförluster orsakade av ytreflektion.
4． Minska spänningsförluster i öppen krets. Justera koncentrationen av orenheter och Fermi-nivån för råvarorna.
5. Minska förlusten av fyllfaktorn: (1) använd ett ytpassiveringsskikt för att minska hängande bindningar på ytan av solpanelens yta eller bakelektroden; (2) använd solpanelsmaterial med hög-renhet (låg-orenhet) och bättre tillverkningsprocesser för att minska enheter Intern volymrekombination; (3) Använd bra ledare som elektroder och anta bättre elektrodstrukturdesign för att minska serieresistansen.
