温度对太阳能电池效率的影响

V E 对上式求导，并考虑到
q
g0
g0
I d
S CA
V V 1 q( ) V V A
(
q
d )[
OC(
OC
)] V V g0
q( ) (KT )
o c g0
T e KT dT
T
与其他项相比，dVoc 项可以忽略，可得以下表
达式：
dT
V V V d
OC
g0
(KT q)
OC
dT
T
这意味着，随温度升高，V oc 近线性地减小。
带入硅太阳能电池的有关数值
V V ~1.2V, g0
~0.6V,
oc
~3，T=300k
dV dT OC1.203.6000.07=8-2.3(mv/ ℃ )
计算结果和实验值非常接近。温度每升高一
度，硅太阳能电池的开路电压就下降0.4%。 而填充因子取决于KT/q归一化的开路电压的
值。所以填充因子也随温度的上升而下降。
开路电压的显著变化会导致输出功 率和效率随温度的升高而下降。硅太阳 能电池每升高一度，输出功率将减少 0.4%~0.5%。对禁带宽度较宽的材料来 说，这种温度的依存性很低。例如 GaAs太阳能电池对温度变化的灵敏度 仅为硅太阳能电池的一半。
温度对太阳能电池效率 的影响
根据太阳能电池效率公式：
V I FF
OC SC
Pin
太阳能电池所处的环境温度与短路电 流的关联性不是很大，但会随温度上升而 略有增加。开路电压和填充因子都随温度 增加而减小。
短路电流
半导体禁带宽度通常随温度的上 升而减小，而禁带宽度的减小将使半 导体能够吸收更多的光子，从而使短 路电流略有增加，但是影响不是太大。
开路电压
短路电压和开路电流的关系：
V q OC
I I e (
忽略小数项，写为S：C O
KT1)
I Te e A E V KT q KT
g0
OC
SC
E A与温度无关， g 0 是用线性外推法得到的电池
所用，的半导体在绝对温度时的禁带宽度，
I 包含了用于确定
的其他参数中与温度有关
0
的因素，其数值在1~4范围内。