SLIDE 1
PVMD
Delft University of Technology
Learning ¡objectives
- What ¡is ¡the ¡function ¡of ¡the ¡various ¡parts ¡of ¡the ¡solar ¡cell
- What ¡are the ¡main ¡losses ¡in ¡solar ¡cells
- How ¡do ¡they ¡lead ¡to ¡the ¡solar ¡cell ¡design ¡rules
PVMD Delft University of Technology Learning objectives What is - - PowerPoint PPT Presentation
PVMD Delft University of Technology Learning objectives What is - - PowerPoint PPT Presentation
Solar cell losses and design part 1 Arno Smets PVMD Delft University of Technology Learning objectives What is the function of the various parts of the solar cell
SLIDE 2
SLIDE 3
Solar ¡cell
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡ Back ¡surface ¡field
SLIDE 4
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡ Back ¡surface ¡field
SLIDE 5
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Emitter ¡layer
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡ Back ¡surface ¡field
SLIDE 6
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Emitter ¡layer
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡ Back ¡surface ¡field
Back ¡surface ¡field ¡
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
SLIDE 7
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Emitter ¡layer
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡ Back ¡surface ¡field
Back ¡surface ¡field ¡
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Electrodes
Electron ¡conduction ¡to ¡external ¡circuit ¡
SLIDE 8
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Electrodes
Electron ¡conduction ¡to ¡external ¡circuit ¡
Emitter ¡layer
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡
Transparent ¡conductive ¡oxide ¡(TCO)
Lateral ¡movement ¡of ¡charge ¡carriers
Back ¡surface ¡field
Back ¡surface ¡field ¡
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
SLIDE 9
Solar ¡cell
Absorber ¡layer
Charge ¡carrier ¡generation
Electrodes
Electron ¡conduction ¡to ¡external ¡circuit ¡
Emitter ¡layer
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
Anti ¡reflection ¡coating ¡(ARC)
Maximizing ¡light ¡transmission ¡into ¡cell
Back ¡electrode Front ¡ electrode ARC Absorber ¡layer Emitter ¡layer TCO-‑layer ¡
Transparent ¡conductive ¡oxide ¡(TCO)
Lateral ¡movement ¡of ¡charge ¡carriers
Back ¡surface ¡field
Back ¡surface ¡field ¡
Charge ¡carrier ¡separation ¡and ¡collection ¡
SLIDE 10
Losses
Optical ¡losses Electrical ¡losses
Spectral ¡mismatch
Thermalization Non-‑absorption
SLIDE 11
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 4.13 2.07 1.38 1.03 0.83 0.69 0.59 0.52
P(λ) ¡(W ¡m-‑2 ¡nm-‑1) Wavelength ¡(nm) Energy ¡(eV)
600 900 1200 1500 1800 2100 2400 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1.8 300 2.07 1.38 1.03 0.83 0.69 0.59 0.52 4.13