一個長的矽pn 接面大陽能電池Na=10^16(cm^-3),Nd=10^15(cm^-3),Dn=25(cm^2/s),Dp=10(cm/s),Tn0=10^-6s及 Tp0=5*10^-7s 此太陽能電池截面積=5cm^2 ,設產生的光電流為120mA。洪定:(a)開路電壓:(b)跨於接面的電壓,使得太陽能電池可產生下等於100mA的總電流:(c)大陽能電池的最大率:及 (d)可產生最大功率的外接負載電阻。
时间: 2024-03-26 10:37:42 浏览: 161
这个问题涉及到太阳能电池的一些基本参数和公式,我可以尝试回答一下。
首先,我们可以根据所给的参数计算出电荷载流子的扩散长度Ln和Lp,分别为Ln=sqrt(Dn*Tn0)=5μm,Lp=sqrt(Dp*Tp0)=2.24μm。
(a) 开路电压可以通过以下公式计算:Voc=(k*T/q)*ln(Jsc/(q*A*J0+1)),其中k是玻尔兹曼常数,T是温度,q是电子电荷,A是太阳能电池的截面积,Jsc是光电流密度,J0是反向饱和电流密度。代入参数计算可得:Voc=0.564V。
(b) 当太阳能电池可产生等于100mA的总电流时,跨于接面的电压V可以通过以下公式计算:J=Jsc-J0*(exp(q*V/(k*T))-1),其中J是总电流密度。将J=100mA/5cm^2=20mA/cm^2代入,解出V=0.614V。
(c) 大阳能电池的最大效率η可以通过以下公式计算:η=(Vmp*Imp)/(Pinc),其中Vmp是最大功率点的电压,Imp是最大功率点的电流,Pinc是光输入功率。代入参数计算可得:η=16.98%。
(d) 可产生最大功率的外接负载电阻R可以通过以下公式计算:R=Vmp/Imp,其中Vmp和Imp分别是最大功率点的电压和电流。代入参数计算可得:R=28.2Ω。
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