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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 半导体 » 太阳能电池的内部能量损失
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floljf

金虫 (正式写手)

[交流] 太阳能电池的内部能量损失

一个paper里关于太阳能电池内部的功率损失，是这样描述的：
Examples of local power dissipation is thermalisation , where the lattice is heated on the same position where the absorption took place, recombination that occurs in the bulk material or at the rear surface before the generated electron hole pair reaches the p-n junction, and the heat loss from an electron which crosses the p-n-junction. In all three cases the power dissipation takes place within one diffusion length.

文中谈到功率损失，提到了两类，一种是局域的，即local, 意思是在光生载流子产生区的一个扩散长度范围内的能量损失，另一种是非局域的；这一段就是关于局域的讨论，最后的一句话表述了局域的意思；
作者在关于局域损失的讨论，提到了三种（three cases）：thermalisation，recombination；那么他说的第三种--heat loss from an electron which crosses the p-n-junction，该如何理解？

请诸位大侠指教！

文章的出处为2006 Uppsala大学的一片论文，具体如下：[ Last edited by floljf on 2013-6-2 at 10:55 ]
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1楼 2012-12-05 21:08:47
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floljf

金虫 (正式写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by ncsuuvm at 2013-05-10 15:30:17
我是这样理解的：
首先，这篇文章作者英文写的不是很易懂，现改为（大写的部分是我改动的，2处）：
Examples of local power dissipation ARE thermalisation , where the lattice is heated on the same positio ...

在电池吸收层内部的能量损失可以分为三类：能量较小的部分为以晶格的热振动损耗，能量大的光子被吸收后电子跃迁至不稳定的高能态，然后跃迁至导带底，二者的能量差以光子的形式辐射损失掉；这两种是光吸收产生的损失，而光生电子空穴对的复合损失是传输过程中的损失。

上面的理解可以继续探讨啊

大家都还是把作者说的第三种损失看做为高能电子吸收导致的损失。。。这个瑞典人的英语表达也真是。。。。。。。。。。
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18楼2013-06-02 11:12:33
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jdlimei

木虫 (小有名气)
★ ★
floljf(金币+1): 谢谢参与
floljf: 金币+1 2012-12-06 09:42:16
zhaohaixing: 鼓励交流 2012-12-06 16:44:48
是不是一篇关于i-ZnO在CIGS电池作用的一篇文章里谈到的，我前两天也刚看了，呵呵，也是一知半解。
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2楼2012-12-06 09:16:43
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floljf

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by jdlimei at 2012-12-06 09:16:43
是不是一篇关于i-ZnO在CIGS电池作用的一篇文章里谈到的，我前两天也刚看了，呵呵，也是一知半解。

是的！是Uppsala的一片论文，有些地方写的很晦涩，可能是我半导体基础和英语比较差！

可否交流下？你是在做什么方向呢？
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3楼2012-12-06 09:42:09
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jdlimei

木虫 (小有名气)
zhaohaixing: 鼓励交流 2012-12-06 16:45:06
我现在做CIGS方面的，刚接触不长时间。这篇文献是被强制要求看的，看完了还让我做ppt了呢，我只讲了一些表面的，我能看懂的。看不懂的我就直接过去了，哈哈！一些问题我就想当然的过去了，也没深入的想，呵呵，惭愧啊
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4楼2012-12-06 09:50:13
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floljf

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by jdlimei at 2012-12-06 09:50:13
我现在做CIGS方面的，刚接触不长时间。这篇文献是被强制要求看的，看完了还让我做ppt了呢，我只讲了一些表面的，我能看懂的。看不懂的我就直接过去了，哈哈！一些问题我就想当然的过去了，也没深入的想，呵呵，惭愧 ...

PPT可否分享下！然后想你讨论请教下！
你是在科研院所做还是在企业做CIGS呢？你是做吸收层还是做器件呢？
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5楼2012-12-06 10:23:59
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jdlimei

木虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by floljf at 2012-12-06 10:23:59
PPT可否分享下！然后想你讨论请教下！
你是在科研院所做还是在企业做CIGS呢？你是做吸收层还是做器件呢？...

在企业里，所以~~,ppt可能不是很方便传给你了，不好意思啊。里面也没什么特别的信息，就是把里面的一些图什么按照文章里说的解释了一下，完完全全都是文章里的内容，呵呵。请教谈不上了，我肯定没你懂得多了
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6楼2012-12-06 10:35:22
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zhuhairong14

木虫 (正式写手)
★
floljf(金币+1): 谢谢参与
个人认为他说的第三种损失指的是高能光子的能量损失
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8楼2012-12-06 17:02:07
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floljf

金虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by zhuhairong14 at 2012-12-06 17:02:07
个人认为他说的第三种损失指的是高能光子的能量损失

探讨一下：你说的意思是不是第一种thermalization，高能量光子吸收后到高能态，然后再在ps甚至fs的时间内由这种亚稳态跃迁到导带底。
第三种的意思说的是lheat loss from an electron which crosses the p-n-junction，我是没有明白这个电子在PN结中的热损失是个什么意思？那么就是漂移过程中的热损失了，这个具体指的是什么？电阻导致的吗？这个是整个电池内部都存在的，不能称之为局域的损失吧
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9楼2012-12-07 09:25:28
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miaoshanshan

金虫 (小有名气)
★
floljf(金币+1): 谢谢参与
不好意思。俺搞的是燃气锅炉！呵呵！
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10楼2012-12-07 13:57:26
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轩辕世纪

金虫 (正式写手)
★
floljf(金币+1): 谢谢参与
第三种应该是热电子损失，即如果光子能量大于带隙的光子被吸收层吸收时，其产生的光生载流子应该处于高能量状态，当通过pn结时，这些光生载流子会衰减到导带底或者价带顶。
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11楼2013-05-10 13:44:56
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轩辕世纪

金虫 (正式写手)
又看了看有可能是电子在通过pn结时，因为会往导带能量低的地方迁移，应该是这部分的损失。
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12楼2013-05-10 13:49:58
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ncsuuvm

至尊木虫 (职业作家)
★
floljf(金币+1): 谢谢参与
let me look look...
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13楼2013-05-10 15:14:39
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ncsuuvm

至尊木虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★
floljf: 金币+2 2013-06-02 11:03:26
floljf: 金币+3 2013-06-02 11:13:02
我是这样理解的：
首先，这篇文章作者英文写的不是很易懂，现改为（大写的部分是我改动的，2处）：
Examples of local power dissipation ARE thermalisation , where the lattice is heated on the same position where the absorption took place, recombination that occurs in the bulk material or at the rear surface before the generated electron hole pair reaches the p-n junction, and the heat loss from an electron which WILL CROSS the p-n-junction. In all three cases the power dissipation takes place within one diffusion length.

其次，文章讨论的是powerloss在一个diffusion length之内，那就是说电子还没有到达depletion region.所以，作者讨论的 3种例子，依次是，thermalization(这部分是只产生热量的，没有光电子产生，注意并不是能量大于Eg的光子一定产生光电子；recombination; heat loss（这部分应该是被激发的光电子由于能量大于Eg而产生的）。

另外，对于第三种情况，当产生的光电子由于能量大于Eg,它应该在原来位置失去多余的能量产生热量，而不是带着多余的能量移动一段时间在损失这部分能量。

如果回答满意，请给些金币。谢谢。
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14楼2013-05-10 15:30:17
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ncsuuvm

至尊木虫 (职业作家)
引用回帖:
6楼: Originally posted by jdlimei at 2012-12-06 10:35:22
在企业里，所以~~,ppt可能不是很方便传给你了，不好意思啊。里面也没什么特别的信息，就是把里面的一些图什么按照文章里说的解释了一下，完完全全都是文章里的内容，呵呵。请教谈不上了，我肯定没你懂得多了...

哪家企业做CIGS 啊？ 国内做CIGS招的都是本科生硕士生，跟国外没法比啊。。国外一大堆名牌大学博士组成的公司产业化还没有做好，国内的企业可想而知了。。。。
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15楼2013-05-10 15:33:22
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jdlimei

木虫 (小有名气)
引用回帖:
15楼: Originally posted by ncsuuvm at 2013-05-10 15:33:22
哪家企业做CIGS 啊？ 国内做CIGS招的都是本科生硕士生，跟国外没法比啊。。国外一大堆名牌大学博士组成的公司产业化还没有做好，国内的企业可想而知了。。。。...

恩，是的，可想而知......
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16楼2013-05-11 08:13:20
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oceanshmily

银虫 (正式写手)
★ ★
floljf(金币+1): 谢谢参与
floljf: 金币+1, 文章已经附在帖子上了 2013-06-02 11:04:02
引用回帖:
9楼: Originally posted by floljf at 2012-12-07 09:25:28
探讨一下：你说的意思是不是第一种thermalization，高能量光子吸收后到高能态，然后再在ps甚至fs的时间内由这种亚稳态跃迁到导带底。
第三种的意思说的是lheat loss from an electron which crosses the p-n-junc ...

您好  能否告诉我文章的题目？我木有查到这篇文献啊 多谢多谢
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17楼2013-06-01 23:43:06
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yinlei880929

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
如果光子的能量较大  可以激发产生空穴对  剩余的能量是不能被吸收转化为电能的  转化为晶格振动或者声子等损失掉 应该是这一部分损失吧  个人理解  请多指教
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19楼2013-07-16 16:45:04
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凌云之巅

新虫 (初入文坛)
看看，学学
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20楼2013-07-17 10:32:31
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--八云--

专家顾问 (知名作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我没有读这篇文章，但是你的问题可以做如下解释

thermalisation损失通常是指吸收光子之后电子空穴对的能量因为晶格弛豫而降低，简单点说就是电子撞在晶格上把晶格撞热了，电子动能转化为晶格热能即声子。CIGS里吸收原理我不太懂，这是pn结合一般结构solar cell的，应该差不多。

recombination分为辐射的（radiative）和非辐射的（nonradiative），非辐射的有SRH复合（与杂质有关），固体的蛾歇复合（Auger recombination）和表面复合。

heat loss 我认为此处可能指的是，solar cell对方热辐射造成的能量损失，其实这部分损失的来源是radiative recombination，详细的可以参见solar cell的shockley queisser detailed balance efficiency。

这些东西懂了，其实作者要说什么并不重要，而且我觉得此处作者heat loss 和recombination之间并不是完全独立的，自己懂即可。
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21楼2015-09-16 15:46:42
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何章HZ

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
第三种损失是 电子从P层发出（光生载流子都在CIGS里） 通过耗尽区时 沿着Ec下来引起的能量损耗。可以这么理解，本来已经在Ec边上低能电子闯过PN结后，突然变成高能电子，还得再经历一次发射声子跌回Ec边的过程，也就是上述沿着Ec走。这发生在导带内，不涉及带间跃迁，与第二种不同。无论高能光激发的电子还是低能光激发的电子，经过PN结时都如上再损失一次。因此和第一种，第二种损失完全不同，是为第三种热损失。
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22楼2015-09-17 21:45:23
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su-b087楼
2012-12-06 12:37   回复  
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