Hovedårsagen til den nuværende lave konverteringseffektivitet af solpaneler er tabet af "lav-energifotonenergi" og "høj-energifotonenergi", som begge begrænser den teoretiske grænseeffektivitet for solpaneler til omkring 40 %. Det følgende beskriver kort forbedringsmetoderne for hver tabsmekanisme.
1. Reducer lavt-energitab af fotoner
Ved at bruge et optoelektronisk halvledermateriale med lavt bånd, for eksempel, er båndgabet af typisk krystallinsk silicium 1,1 eV, så det kan kun absorbere fotoner med en bølgelængde kortere end 1100 nm.
2. Reducer højenergifotonenergitab
Brug af højbåndsgab optoelektroniske halvledermaterialer. For at opsummere de to første punkter kan kombinationen af halvledermaterialer med flere-båndgab effektivt forbedre udnyttelsesgraden af fotoner med forskellige energier.
3． Reducer absorptionseffektivitet og reflektionstab: (1) prøv at bruge halvledermaterialer med høje lysabsorptionskoefficienter; (2) reducer arealet af metalelektroder og brug gennemsigtige ledende elektroder til at erstatte nogle metalelektroder; (3) øger overfladeruheden af materialer, reflekterende lagmateriale for at reducere refleksionstab forårsaget af overfladerefleksion.
4. Reducer spændingstab i åbent kredsløb. Juster koncentrationen af urenheder og Fermi-niveauet af råmaterialerne.
5. Reducer tab af fyldfaktor: (1) brug et overfladepassiveringslag til at reducere hængende bindinger på overfladen af solpanelets overflade eller bagelektroden; (2) brug solpanelmaterialer med høj-renhed (lav-urenhed) og bedre fremstillingsprocesser for at reducere enheder. Intern volumenrekombination; (3) Brug gode ledere som elektroder og vedtag bedre elektrodestrukturdesign for at reducere seriemodstanden.
