La razón principal de la baja eficiencia de conversión actual de los paneles solares es la pérdida de "energía fotónica de baja-energía" y "energía fotónica de alta-energía", las cuales limitan el límite teórico de eficiencia de los paneles solares a aproximadamente el 40%. A continuación se describen brevemente los métodos de mejora para cada mecanismo de pérdida.
1. Reducir la pérdida de energía de fotones de baja-energía
Utilizando un material semiconductor optoelectrónico de banda prohibida baja, por ejemplo, la banda prohibida del silicio cristalino típico es de 1,1 eV, por lo que sólo puede absorber fotones con una longitud de onda inferior a 1100 nm.
2. Reducir la pérdida de energía de fotones de alta energía.
Uso de materiales semiconductores optoelectrónicos de banda prohibida alta. Para resumir los dos primeros puntos, la combinación de materiales semiconductores de banda prohibida múltiple puede mejorar eficazmente la tasa de utilización de fotones con diferentes energías.
3． Reduzca la eficiencia de absorción y la pérdida por reflexión: (1) intente utilizar materiales semiconductores con altos coeficientes de absorción de luz; (2) reducir el área de los electrodos metálicos y utilizar electrodos conductores transparentes para reemplazar algunos electrodos metálicos; (3) aumentar la rugosidad de la superficie de los materiales, material de capa reflectante para reducir la pérdida de reflexión causada por la reflexión de la superficie.
4． Reducir la pérdida de voltaje del circuito abierto. Ajuste la concentración de impurezas y el nivel de Fermi de las materias primas.
5. Reducir la pérdida del factor de llenado: (1) utilizar una capa de pasivación superficial para reducir los enlaces colgantes en la superficie del panel solar o en el electrodo posterior; (2) utilizar materiales de paneles solares de alta-pureza (baja-impureza) y mejores procesos de fabricación para reducir la recombinación de volumen interno de los dispositivos; (3) Utilice buenos conductores como electrodos y adopte un mejor diseño de estructura de electrodos para reducir la resistencia en serie.
