一、抽象地说:转化效率就是电池的输出功率占入射光功率百分数!
具体地说:采用一定功率密度的太阳光照射电池,电池吸收光子以后会激发材料产生载流子,对电池性能有贡献的载流子最终要被电极收集,自然在收集的同时会伴有电流、电压特性,也就是对应一个输出功率,那么,用产生的这个功率除以入射光的功率就是转换效率了!
二、理论公式:效率=(开路电压短路电流填充因子)/入射光功率密度=电池输出功率密度/入射光功率密度
三、影响太阳能电池转换效率的因素
影响太阳能电池转换效率的因素很多,简单的归纳下吧:1)太阳能光强。太阳能电池就是把太阳光转化为电的一种器件,在一般的情况下(注意条件),太阳能电池的效率随光强增加而增加的。再进一步说就是太阳能电池效率和安装地的综合气候条件有关系。2)电池的材料。不同的材料对光的吸收系数不同,禁带宽度也不同,量子效率自然也不同,电池效率自然也不同了。一般来说,单晶硅/多晶硅对光的系数系数远小于非晶硅的,所以非晶硅太阳能电池厚度仅仅有单晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可较好的吸收太阳光。另外理论上讲GaAs太阳能电池的极限效率要大于其他太阳能电池的极限效率,因为GaAs太阳电池的禁带宽度在1.4ev,和地面太阳光光谱能量的最值最为接近。3)工艺水平。不同的工艺水平,电池的效率自然也不同,看看各个厂子就很明白了,为什么原材料几乎都一样,做出来的电池效率却差别很大,原因就在这。工艺水平自然和设备水平有着重要的关系,一般来说设备越是先进工艺就越优秀,电池效率就越高(工艺是设备的产物,没有设备工艺无法实现,都是空想)。典型的例子就是SiN:H减反膜以及倒金字塔结构,一块电池如果不采用这两种工艺,效率差别会很大(大概8%左右)。实际生产中典型的工艺有:尚德的“Pluto,晶澳的“Maple,英利的“熊猫等等。