Основной причиной нынешнего низкого КПД преобразования солнечных панелей является потеря «энергии фотонов низкой-энергии» и «энергии фотонов высокой-энергии», оба из которых ограничивают теоретический предел эффективности солнечных панелей примерно до 40 %. Ниже кратко описаны методы улучшения каждого механизма потерь.
1. Уменьшите потери энергии фотонов низкой-энергии.
Например, при использовании оптоэлектронного полупроводникового материала с узкой запрещенной зоной ширина запрещенной зоны типичного кристаллического кремния составляет 1,1 эВ, поэтому он может поглощать только фотоны с длиной волны короче 1100 нм.
2. Уменьшите потери энергии фотонов высокой энергии.
Использование широкозонных оптоэлектронных полупроводниковых материалов. Подводя итог первым двум пунктам, можно сказать, что сочетание многозонных полупроводниковых материалов может эффективно улучшить коэффициент использования фотонов с разными энергиями.
3． Уменьшите эффективность поглощения и потери на отражение: (1) постарайтесь использовать полупроводниковые материалы с высокими коэффициентами светопоглощения; (2) уменьшить площадь металлических электродов и использовать прозрачные проводящие электроды для замены некоторых металлических электродов; (3) увеличить шероховатость поверхности материалов, материал отражающего слоя для уменьшения потерь на отражение, вызванных отражением поверхности.
4． Уменьшите потери напряжения холостого хода. Отрегулируйте концентрацию примесей примесей и уровень Ферми сырья.
5. Уменьшите потерю коэффициента заполнения: (1) используйте слой пассивации поверхности, чтобы уменьшить оборванные связи на поверхности поверхности солнечной панели или заднего электрода; (2) использовать материалы для солнечных панелей высокой-чистоты (низкого-примесей) и совершенствовать производственные процессы для уменьшения внутренней объемной рекомбинации устройств; (3) Используйте хорошие проводники в качестве электродов и примите лучшую конструкцию электродов, чтобы уменьшить последовательное сопротивление.
