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光伏发电系统的核心是太阳能板。一个太阳能电池能否工作良好,这涉及到太阳能电池板的材料、结构和外部条件等因素的影响。温度是影响电池效率的一个重要外部条件。因此,本文对温度如何影响电池特性进行了理论研究,为电池的设计和实验提供一定依据。
在电池工作温度范同内,分别在250K,300K,350K下,计算转化效率与带隙的关系(Shockley-Queisser limit to efficiency),MATLAB模拟结果如图2。
图2 不同温度下的带隙与转化效率关系
式中,e为电子电量,W为耗尽层宽度,σ为俘获截面,υth为电子热速度,nt为复合中心密度,ni为本征载流子浓度。
光伏电站,太阳能板最佳工作温度为25摄氏度,夏天虽然峰值日照时间会比冬天长,但是因温度过高也会对太阳能板的发电效率有所影响。