太陽電池の理論

太陽電池の理論は、 光子が適切な半導体デバイスに入射すると、光子に含まれる光エネルギーが電流に変換されるプロセスを説明します。理論的研究は、太陽電池の根本的な限界を予測し、損失や太陽電池の効率に寄与する現象についての指針を与えるため、実用的に有用です。

非常に低い電流（水平フェルミレベル）、非常に低い電圧（金属価電子帯が同じ高さ）、したがって非常に低い照度に対応する太陽電池のバンド図

作業説明

太陽光に含まれる光子は太陽電池パネルに当たり、半導体材料によって吸収されます。
電子（負に帯電）は励起されると原子から弾き出されます。太陽電池の材料と特殊な構造により、電子は一方向にしか移動できません。材料の電子構造はプロセスの動作に非常に重要であり、多くの場合、少量のホウ素またはリンを含むシリコンが様々な層に使用されます。
太陽電池のアレイは太陽エネルギーを使用可能な量の直流(DC) 電気に変換します。

電荷キャリアの光生成

光子が半導体に当たると、次の 3 つのうちのいずれかが起こります。

光子は半導体をまっすぐに通過することができます。これは（一般的に）エネルギーの低い光子の場合に起こります。
光子は表面で反射する可能性があります。
光子エネルギーがバンドギャップ値よりも高い場合、光子は半導体に吸収されます。これにより電子-正孔対が発生し、バンド構造によっては熱が発生することもあります。

シリコン太陽電池のバンド図。非常に低い電流（水平フェルミレベル）、非常に低い電圧（金属価電子帯が同じ高さ）、したがって非常に低い照度に対応する。

光子が吸収されると、そのエネルギーは結晶格子内の電子に与えられます。通常、この電子は価電子帯にあります。光子によって与えられたエネルギーは、電子を伝導帯へと「励起」し、半導体内を自由に動き回れるようにします。電子が以前参加していた共有結合網は、電子が1つ減少します。これは正孔と呼ばれ、正電荷を持ちます。共有結合が1つ失われると、隣接する原子の結合電子が「正孔」に移動し、別の正孔が残ります。こうして、負の電子の動きとは反対方向に格子全体に正孔が伝播します。半導体に吸収された光子は、電子-正孔対を生成すると言えます。

価電子帯から伝導帯へ電子を励起するには、光子のエネルギーがバンドギャップよりも高ければ十分です。しかし、太陽の周波数スペクトルは約5,800 Kで黒体スペクトルに近似するため、 ^{[ 1 ]} 、地球に到達する太陽放射の多くは、地上太陽電池の理想値（1.4 eV）に近いシリコンのバンドギャップ（1.12 eV）よりも高いエネルギーを持つ光子で構成されています。これらの高エネルギー光子はシリコン太陽電池に吸収されますが、これらの光子とシリコンのバンドギャップとのエネルギー差は、利用可能な電気エネルギーではなく、熱（フォノンと呼ばれる格子振動を介して）に変換されます。

p-n接合

最もよく知られている太陽電池は、シリコン製の大面積p-n接合として構成されています。簡略化して考えると、n型シリコン層をp型シリコン層に直接接触させることが考えられます。n型ドーピングは可動電子（正電荷のドナーを残す）を生成し、p型ドーピングは可動正孔（および負電荷のアクセプタ）を生成します。実際には、シリコン太陽電池のp-n接合はこのように形成されるのではなく、n型ドーパントをp型ウェハの片面に拡散させることによって形成されます（またはその逆）。

p型シリコン片をn型シリコン片と密着させると、電子濃度の高い領域（接合のn型側）から電子濃度の低い領域（接合のp型側）への電子の拡散が起こります。電子がp型側に拡散すると、それぞれの電子が正孔を消滅させ、その側は正味で負に帯電します（移動可能な正孔の数が負のアクセプタの数より少なくなるため）。同様に、正孔がn型側に拡散すると、n型側は正に帯電します。しかし（外部回路がない場合）、このキャリアの拡散電流は無限に続くことはありません。なぜなら、接合の両側に蓄積された電荷が、さらなる電荷の拡散を妨げる電界を生成するからです。最終的に、正味電流がゼロになる平衡状態に達し、接合の両側には電子と正孔が拡散して互いに消滅した領域が残ります。この領域は空乏領域と呼ばれ、実質的に移動可能な電荷キャリアが存在しない状態です。空間電荷領域としても知られていますが、空間電荷は空乏領域よりも両方向に少し広がります。

平衡状態が確立されると、空乏領域で生成された電子-正孔対は電界によって分離され、電子は正極のn型側へ、正孔は負極のp型側へ引き寄せられ、前述の拡散によって蓄積された電荷（および電界）が減少します。デバイスが未接続の場合（または外部負荷が非常に高い場合）、拡散電流によって電子と正孔が接合部を再び通過することで、最終的には平衡電荷が回復しますが、接続された負荷が十分に小さい場合、電子は平衡状態を回復しようと外部回路を迂回する傾向があり、その過程で有用な仕事を行います。

電荷キャリア分離

太陽電池における電荷キャリアの移動と分離には 2 つの原因があります。

電界によって駆動されるキャリアのドリフト。電子は一方方向に、正孔は反対方向に押される。
キャリア濃度の高い領域から低い領域へのキャリアの拡散（化学ポテンシャルの勾配に従う）。

これらの2つの「力」は、セル内の任意の点において、互いに反発し合うように作用することがあります。例えば、p領域からn領域へ接合部を移動する電子（この記事の冒頭の図を参照）は、濃度勾配に逆らって電界によって押されます。正孔が逆方向に移動する場合でも、同様の作用が見られます。

電流がどのように発生するかは、強い電界が存在する空乏層で生成される電子正孔対を考えると最も理解しやすいです。この電界によって、電子はn側へ、正孔はp側へ押し出されます。（これは、動作中の発光ダイオードなど、順方向バイアスのダイオードにおける電流の方向とは逆です。）電子正孔対が空間電荷層の外側、つまり電界が小さい領域で生成される場合、拡散もキャリアの移動に作用しますが、接合は依然として役割を果たし、p側からn側へ到達した電子を、n側からp側へ到達した正孔を掃き出すことで、空間電荷層の外側に濃度勾配を形成します。

厚い太陽電池では、空間電荷ゾーンの外側の活性領域には電界がほとんどないため、電荷キャリアの分離は拡散によって支配的となる。これらのセルでは、少数キャリアの拡散長（光生成キャリアが再結合するまでに移動できる距離）がセルの厚さに比べて大きくなければならない。薄膜セル（アモルファスシリコンなど）では、欠陥の存在により少数キャリアの拡散長は通常非常に短いため、電荷分離は接合部の静電場によって駆動されるドリフトによって支配的となり、この静電場はセルの厚さ全体に広がる。^{[ 2 ]}

少数キャリアがドリフト領域に入ると、接合部を横切って「掃引」され、接合部の反対側で多数キャリアになります。この逆電流は生成電流であり、熱と（存在する場合）光吸収の両方によって供給されます。一方、多数キャリアは拡散（濃度勾配に起因する）によってドリフト領域に押し出され、これが順方向電流につながります。最も高いエネルギーを持つ多数キャリア（いわゆるボルツマンテール、マクスウェル・ボルツマン統計を参照）のみがドリフト領域を完全に横断できます。したがって、デバイス全体のキャリア分布は、逆電流と順方向電流の間の動的平衡によって決まります。

外部負荷への接続

太陽電池のn型側とp型側の両方に、オーミック金属-半導体接点が形成され、電極は外部負荷に接続されます。n型側で生成された電子、またはp型側で生成され接合部によって「収集」されてn型側に掃引された電子は、ワイヤを通って負荷に電力を供給し、ワイヤを通ってp型半導体-金属接点に到達するまで移動します。ここで、電子は太陽電池のp型側で電子-正孔対として生成された正孔、またはn型側で生成された後に接合部を掃引された正孔と再結合します。

測定される電圧は、2つの端子における多数キャリア（n型部分の電子とp型部分の正孔）の擬似フェルミ準位の差に等しい。 ^{[ 3 ]}

太陽電池の等価回路

理想的な太陽電池のp-n接合の等価回路モデルでは、理想的な電流源（光生成電流は光強度に応じて増加する）とダイオード（電流は再結合損失を表す）を並列に接続します。抵抗損失を考慮するために、シャント抵抗と直列抵抗が集中素子として追加されます。^[⁴^]結果として得られる出力電流は、光生成電流からダイオードとシャント抵抗を流れる電流を差し引いた値に等しくなります。^[⁵^]^[⁶^] $I_{\text{L}}$ $I_{\text{D}}$ $R_{\text{SH}}$ $R_{\text{S}}$ $I_{\text{out}}$

I_{\text{out}}=I_{\text{L}}-I_{\text{D}}-I_{\text{SH}}

接合電圧（ダイオードとシャント抵抗の両方）は次のようになります。

V_{\text{j}}=V_{\text{out}}+I_{\text{out}}\,R_{\text{S}}

ここで、出力端子間の電圧です。シャント抵抗器を流れる漏れ電流は、オームの法則に従って、接合部の電圧に比例します。 $V_{\text{out}}$ $I_{\text{SH}}$ $V_{\text{j}}$

I_{\text{SH}}={\frac {V_{\text{j}}}{R_{\text{SH}}}}

ショックレーのダイオード方程式によれば、ダイオードを流れる電流は次のようになります。

I_{\text{D}}=I_{0}\left\{\exp \left[{\frac {V_{\text{j}}}{nV_{\text{T}}}}\right]-1\right\}

^{[ 7 ]}

どこ

I ₀、逆飽和電流
n、ダイオードの理想係数（理想的なダイオードの場合は 1）
q、素電荷
k、ボルツマン定数
T、絶対温度
$V_{\text{T}}=kT/q,$ 熱電圧。25℃では、ボルト。 $V_{\text{T}}\approx 0.0259$

これらを最初の方程式に代入すると、太陽電池のパラメータと出力電流および電圧を関連付ける太陽電池の特性方程式が生成されます。

I_{\text{out}}=I_{\text{L}}-I_{0}\left\{\exp \left[{\frac {V_{\text{out}}+I_{\text{out}}R_{\text{S}}}{nV_{\text{T}}}}\right]-1\right\}-{\frac {V_{\text{out}}+I_{\text{out}}R_{\text{S}}}{R_{\text{SH}}}}.}

別の導出法では、見た目は似ているものの、左辺にがある方程式が得られます。2つの選択肢は恒等式であり、つまり全く同じ結果となります。 $V_{\text{out}}$

パラメータI ₀、n、R _S、およびR _{SH は}直接測定できないため、特性方程式の最も一般的な応用は、太陽電池の動作に対するこれらのパラメータの複合的な影響に基づいてこれらのパラメータの値を抽出するための非線形回帰です。

R _Sがゼロでない場合、上記の式は直接的には与えられませんが、 Lambert W関数を使用して解くことができます。 $I_{\text{out}}$

I_{\text{out}}={\frac {(I_{\text{L}}+I_{0})-V_{\text{out}}/R_{\text{SH}}}{1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}}}}-{\frac {nV_{\text{T}}}{R_{\text{S}}}}W\left({\frac {I_{0}R_{\text{S}}}{nV_{\text{T}}(1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}})}}\exp \left({\frac {V_{\text{out}}}{nV_{\text{T}}}}\left(1-{\frac {R_{\text{S}}}{R_{\text{S}}+R_{\text{SH}}}}\right)+{\frac {(I_{\text{L}}+I_{0})R_{\text{S}}}{nV_{\text{T}}(1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}})}}\right)\right)

セルに外部負荷を使用する場合、その抵抗をR _Sに追加してゼロに設定するだけで、電流を見つけることができます。 $V_{\text{out}}$

が小さいときは、近似値として使うことで、より簡単に扱えるものを作ることができる。 $I_{0}R_{\text{S}}/nV_{\text{T}}$ $x^{-1}W\left(xy\right)\to y$ $x\to 0$

I_{\text{out}}={\frac {(I_{\text{L}}+I_{0})-V_{\text{out}}/R_{\text{SH}}}{1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}}}}-{\frac {I_{0}}{(1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}})}}\exp \left({\frac {V_{\text{out}}}{nV_{\text{T}}}}\left(1-{\frac {R_{\text{S}}}{R_{\text{S}}+R_{\text{SH}}}}\right)+{\frac {(I_{\text{L}}+I_{0})R_{\text{S}}}{nV_{\text{T}}(1+R_{\text{S}}/R_{\text{SH}})}}\right).

さらにいくつかの簡略化が可能になりました。例えば、 $R_{\text{S}}\ll R_{\text{SH}}$

I_{\text{out}}=I_{\text{L}}+I_{0}-{\frac {V_{\text{out}}}{R_{\text{SH}}}}-I_{0}\exp \left({\frac {V_{\text{out}}+(I_{\text{L}}+I_{0})R_{\text{S}}}{nV_{\text{T}}}}\right).

PV によって生成される電流がシャント内の電流と比較して大きい場合、つまり(シャント抵抗が大きいため)、より小さい値に対しての解析解が存在します。 $I_{\text{L}}\gg V_{\text{out}}/R_{\text{SH}}$ $V_{\text{out}}$ $I_{\text{out}}$ $I_{\text{L}}+I_{0}$

V_{\text{out}}=nV_{\text{T}}\ln \left({\frac {I_{\text{L}}-I_{\text{out}}}{I_{0}}}+1\right)-(I_{\text{L}}+I_{0})R_{\text{S}}.

それ以外の場合は、Lambert W 関数を使用して解くことができます。 $V_{\text{out}}$

V=(I_{\text{L}}+I_{0})R_{\text{SH}}-I(R_{\text{S}}+R_{\text{SH}})-nV_{\text{T}}W\left({\frac {I_{0}R_{\text{SH}}}{nV_{\text{T}}}}\exp \left({\frac {(I_{\text{L}}+I_{0}-I)R_{\text{SH}}}{nV_{\text{T}}}}\right)\right)

ただし、R _SHが大きい場合は、元の方程式を数値的に解く方が適切です。

解の一般的な形は、が増加するにつれてが減少する曲線です（下のグラフを参照）。が小さい、または負の値（W関数がゼロに近い値）での傾きはに近づきますが、が大きい場合の傾きはに近づきます。したがって、高い最適出力を得るには、が大きく、が小さいことが望ましいです。 $I_{\text{out}}$ $V_{\text{out}}$ $V_{\text{out}}$ $-1/(R_{\text{S}}+R_{\text{SH}})$ $V_{\text{out}}$ $-1/R_{\text{S}}$ $P_{\text{out}}=I_{\text{out}}V_{\text{out}}$ $R_{\text{SH}}$ $R_{\text{S}}$

開放電圧と短絡電流

セルが開回路で動作している場合、= 0 となり、出力端子間の電圧は開回路電圧と定義されます。シャント抵抗が特性方程式の最終項を無視できるほど高いと仮定すると、開回路電圧V _{OC は}次のようになります。 $I_{\text{out}}$

V_{\text{OC}}\approx {\frac {nkT}{q}}\ln \left({\frac {I_{\text{L}}}{I_{0}}}+1\right).

同様に、セルが短絡状態で動作している場合、 = 0 となり、端子を流れる電流は短絡電流と定義されます。高品質の太陽電池（R _SとI ₀が低く、R _{SH が}高い）の場合、短絡電流は次の式で表されます。 $V_{\text{out}}$ $I_{\text{SC}}$

I_{\text{SC}}\approx I_{\text{L}}.

開回路または短絡状態で動作している場合、デバイスから電力を抽出することはできません。

物理的なサイズの影響

I _L、I ₀、R _S、およびR _SHの値は、太陽電池セルの物理的なサイズに依存します。他のセルと同等のセルを比較すると、接合面積が他のセルの2倍であるセルは、原理的にI _LとI ₀も2倍になります。これは、光電流が発生する面積とダイオード電流が流れる面積が2倍になるためです。同じ議論で、垂直方向の電流フローに関連する直列抵抗のR _{S も}半分になります。しかし、大面積のシリコン太陽電池の場合、横方向の電流フローによって生じる直列抵抗のスケーリングは、グリッド設計に大きく依存するため、容易に予測できません（この点で「他の点で同等」が何を意味するかは明確ではありません）。シャントの種類によっては、より大きなセルではシャントが発生する可能性のある面積が2倍になるため、 R _SHも半分になる可能性があります。一方、シャントが主に周囲で発生する場合、R _{SH は}面積ではなく円周の変化に応じて減少します。

電流の変化が支配的であり、互いにバランスをとっているため、開放電圧は実質的に同じです。V OC_がセルサイズに依存し始めるのは、R _{SH が}過度に低くなった場合のみです。電流の支配性を考慮すると、特性方程式は電流密度、つまり単位セル面積あたりの電流値で表されることがよくあります。

J=J_{\text{L}}-J_{0}\left\{\exp \left[{\frac {q(V_{\text{out}}+Jr_{\text{S}})}{nkT}}\right]-1\right\}-{\frac {V_{\text{out}}+Jr_{\text{S}}}{r_{\text{SH}}}}

どこ

J、電流密度（アンペア/cm ²）
J _L、光生成電流密度（アンペア/cm ²）
J ₀、逆飽和電流密度（アンペア/cm ²）
r _S、比直列抵抗（Ω·cm ²）
r _SH、比シャント抵抗（Ω·cm ²）。

この定式化にはいくつかの利点があります。一つは、セル特性が共通の断面積を基準とするため、異なる物理的寸法のセル間で比較できることです。これは、すべてのセルが同じサイズになることが多い製造現場ではメリットが限られますが、研究やメーカー間のセル比較には役立ちます。もう一つの利点は、密度方程式がパラメータ値を自然に同程度の桁数にスケーリングするため、単純な解法を用いても、パラメータ値をよりシンプルかつ正確に数値的に抽出できることです。

この定式化には実用的な限界があります。例えば、セルサイズが縮小するにつれて、特定の寄生効果の重要性が増し、抽出されたパラメータ値に影響を与える可能性があります。接合部の再結合と汚染はセルの周辺部で最も大きくなる傾向があるため、非常に小さなセルは、それ以外は同一の大きなセルと比較して、J _{0の値が高くなったり、}R _SHの値が低くなったりする可能性があります。このような場合、セル間の比較はこれらの効果を考慮して慎重に行う必要があります。

このアプローチは、レイアウトが同等の太陽電池を比較する場合にのみ使用してください。たとえば、典型的な結晶シリコン太陽電池のような主に正方形の太陽電池と、典型的な薄膜太陽電池のような細長い太陽電池を比較すると、異なる種類の電流経路によって誤った仮定が生じ、その結果、たとえば分布直列抵抗がr _Sに寄与する影響が生じる可能性があります。^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} 太陽電池のマクロアーキテクチャにより、固定された体積内に異なる表面積が配置される可能性があります。これは、非常に複雑な折り畳み構造を可能にする薄膜太陽電池やフレキシブル太陽電池の場合に特に当てはまります。体積が拘束条件である場合、表面積に基づく効率密度はあまり重要ではない可能性があります。

透明導電電極

透明導電電極は太陽電池の重要な構成要素です。これは、インジウムスズ酸化物の連続膜または導電性ワイヤネットワークのいずれかであり、ワイヤは電荷コレクタとして機能し、ワイヤ間の空隙は光を透過します。ワイヤネットワークの最適な密度は、太陽電池の性能を最大限に引き出すために不可欠です。ワイヤ密度が高いと光の透過が阻害され、ワイヤ密度が低いと電荷キャリアの移動距離が長くなり、再結合損失が大きくなるためです。^{[ 10 ]}

セル温度

温度は特性方程式に 2 つの方法で影響を及ぼします。指数項のTを介して直接影響し、 I ₀への影響を介して間接的に影響します (厳密に言えば、温度はすべての項に影響しますが、これら 2 つの項は他の項よりもはるかに大きく影響します)。Tが増加すると特性方程式の指数の大きさが減少する一方で、I _0の値はTとともに指数的に増加します。最終的な影響は、温度の上昇に伴ってV _OC (開回路電圧) が直線的に減少することです。この減少の大きさはV _OCに反比例します。つまり、V _OCの値が高いセルは、温度の上昇による電圧の低下が小さくなります。ほとんどの結晶シリコン太陽電池では、温度によるV _OCの変化は約 -0.50%/°C ですが、最高効率の結晶シリコンセルの率は約 -0.35%/°C です。比較すると、アモルファスシリコン太陽電池の率は、セルの製造方法に応じて -0.20～-0.30%/°C です。

光生成電流I _Lは、セル内で熱的に生成されたキャリア数が増加するため、温度上昇とともにわずかに増加します。ただし、この影響はわずかで、結晶シリコンセルでは約0.065%/°C、アモルファスシリコンセルでは約0.09%/°Cです。

温度がセル効率に及ぼす全体的な影響は、これらの要因と特性方程式を組み合わせることで計算できます。ただし、電圧の変化は電流の変化よりもはるかに大きいため、効率への全体的な影響は電圧への影響と同程度になる傾向があります。ほとんどの結晶シリコン太陽電池は0.50%/°Cの割合で効率が低下し、ほとんどのアモルファス太陽電池は0.15～0.25%/°Cの割合で効率が低下します。上の図は、様々な温度における結晶シリコン太陽電池の典型的なIV曲線を示しています。

直列抵抗

直列抵抗が増加すると、同じ電流値における接合電圧と端子電圧間の電圧降下が大きくなります。その結果、IV曲線の電流制御部分が原点に向かって低下し始め、短絡電流I _SCが大幅に減少し、わずかに減少します。R Sの値が非常に高い場合もI _SCが大幅に減少します。これらの領域では、直列抵抗_が支配的となり、太陽電池の挙動は抵抗器に似たものになります。これらの効果は、右図に示す結晶シリコン太陽電池のIV曲線に示されています。 $V_{\text{out}}$

直列抵抗による電力損失はです。およびが光電流に比べて小さい場合、照明中は電力損失もの2乗に比例して増加します。したがって、直列抵抗による損失は、照明強度が高いときに最も重要になります。 $I_{\text{out}}^{2}R_{\text{S}}$ $I_{\text{D}}$ $I_{\text{SH}}$ $I_{\text{L}}$ $I_{\text{L}}$

シャント抵抗

シャント抵抗が減少すると、一定の接合電圧レベルにおいて、シャント抵抗器に流れる電流が増加します。その結果、IV曲線の電圧制御部分は原点から大きく離れ、V OC が大幅に減少し、V _OCはわずかに低下します。R _SHの値が非常に低い場合、 V _OCは大幅に低下します。高い直列抵抗の場合と同様に、シャント抵抗の不適切な太陽電池は、抵抗器と同様の動作特性を示します。これらの影響は、右図に示す結晶シリコン太陽電池のIV曲線に示されています。 $I_{\text{out}}$

逆飽和電流

無限のシャント抵抗を仮定すると、 V _OCの特性方程式を解くことができます。

V_{\text{OC}}={\frac {kT}{q}}\ln \left({\frac {I_{\text{SC}}}{I_{0}}}+1\right).

したがって、 I ₀の増加は、増加分の対数の逆数に比例してV _OCの減少をもたらします。これは、前述の温度上昇に伴うV _OCの減少の理由を数学的に説明しています。結晶シリコン太陽電池のIV曲線に対する逆飽和電流の影響は、右の図に示されています。物理的には、逆飽和電流は、逆バイアス時のp-n接合を横切るキャリアの「リーク」の尺度です。このリークは、接合の両側にある中性領域におけるキャリアの再結合の結果です。

理想性係数

理想係数（放射率係数とも呼ばれる）は、ダイオードの挙動が理論予測とどの程度一致するかを表すフィッティングパラメータです。理論予測では、ダイオードのp-n接合は無限平面であり、空間電荷領域では再結合が発生しないと仮定しています。n = 1の場合、理論との完全な一致を示します。一方、空間電荷領域での再結合が他の再結合よりも優勢になる場合は、n = 2 となります。結晶シリコン太陽電池において、他のすべてのパラメータとは独立して理想係数を変化させた場合の影響は、右図のIV曲線に示されています。

従来のダイオードに比べてかなり大きいほとんどの太陽電池は、無限平面によく近似しており、標準テスト条件( n ≈ 1 ) では通常、ほぼ理想的な動作を示します。ただし、特定の動作条件では、デバイスの動作は空間電荷領域での再結合によって支配される場合があります。これは、I ₀の大幅な増加と、n ≈ 2への理想係数の増加によって特徴付けられます。後者は太陽電池の出力電圧を増加させる傾向があり、前者はそれを侵食する働きをします。したがって、正味の効果は、右の図でn の増加に対して示される電圧の増加と、上の図でI _{0 の}増加に対して示される電圧の減少を組み合わせたものになります。通常、I _{0 の}方が重要な要素であり、結果として電圧が減少します。

理想係数が2を超えることが観測されることもありますが、これは通常、太陽電池にショットキーダイオードまたはヘテロ接合が存在することに起因します。^{[ 11 ]}ヘテロ接合オフセットの存在は太陽電池の収集効率を低下させ、低いフィルファクターの一因となる可能性があります。

その他のモデル

上記のモデルが最も一般的ですが、d1MxP離散モデルのような他のモデルも提案されています。^{[ 12 ]}

参照

起電力 § 太陽電池

参考文献

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外部リンク

PV Lighthouse等価回路計算機
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[7] expは指数関数を表す

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