Mientras que la reducción en la reflexión es una parte esencial para lograr una célula solar de alta eficiencia, también es esencial para absorber toda la luz en la célula solar de silicio. La cantidad de luz absorbida depende de la longitud de la trayectoria óptica y del coeficiente de absorción. La animación a continuación muestra la dependencia de la absorción de fotones en el espesor del dispositivo para una célula solar de silicio.
El dispositivo simulado es una célula sin pérdidas de reflexión en la superficie frontal de modo que toda la luz incidente entra en la célula. Se supone que las propiedades electrónicas son perfectas (longitud de difusión infinita) de modo que se recogen todos los portadores generados por la luz. Finalmente, la luz sólo pasa una vez a través de la celda. En realidad, las células finas suelen estar diseñadas con un reflector en la parte trasera para que la luz haga múltiples pases a través de la célula y, así, la absorción se incrementa. En el caso de la captura de luz lambertiana ideal, la longitud de la trayectoria se incrementa efectivamente en 4n2 1. Para el silicio con un índice de refracción de 3,5, el atrapamiento de luz aumenta la longitud de la trayectoria en un factor de ~ 50. Vea la página de captura de luz.
thickness =
-14
Para materiales de silicio de un grosor superior a 10 mm, se absorbe esencialmente toda la luz con energía por encima de la banda prohibida. El 100% de la corriente total se refiere al hecho de que a 10 mm, toda la luz que puede ser absorbida en el silicio, es absorbida. En materiales de 10 μm de espesor, sólo se absorbe el 30% de la corriente total disponible. Los fotones que se pierden son los fotones de longitud de onda naranja y rojo.
- 1. , «Limiting Efficiency of Silicon Solar Cells», IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, vol. ED-31, 1984.
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