К.п.д. солнечного фотопреобразователя

Подк.п.д. на практике подразумевается отношение максимальной мощности Р_макс, которую можно снять с единицы площади преобразователя, к общей мощности солнечного излучения W, падающего перпендикулярно на единицу рабочей поверхности преобразователя, выраженное в процентах:

(5.12)

Для создания фотоном в полупроводнике пары электрон — дырка требуется определенная энергия. В кремнии, как отмечалось, она составляет 1, 12 эв, что соответствует длине волны 1, 2 мк.

Фотоны с большей длиной волны (вне инфракрасной области спектра) имеют меньшую энергию и поэтому полностью бесполезны. Фотоны с более короткой длиной волны также могут генерировать пары электрон - дырка, но, как показывают расчеты, к. п. д. в этом случае уменьшается, так как избыток энергии фотона над величиной 1, 12 эв рассеивается в виде тепла.

Можно показать, что теоретический к. п. д. кремниевого элемента для солнечного спектра должен быть приблизительно равен 22—23%. При этом пренебрегают внутренними потерями и полагают, что используются все пары электрон — дырка, образовавшиеся в материале под действием света.

Реальные фотопреобразователи обладают значительно более низким к. п. д., так как некоторые факторы снижают эту цифру. Эти факторы довольно многочисленны, и их можно разделить на две группы. К одной из них можно отнести факторы, обусловливаемые несовершенством приборов, а к другой — зависящие от условий эксплуатации.