激光辐照单晶硅光伏电池输出特性的实验研究

光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm 激光辐照单晶硅光伏电池，研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明，短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激光功率的关系则呈单峰特性。实验测得光伏电池在293 K 时最大效率为29.49%。在283 K~308 K 范围内，激光功率较低时，短路电流受温度影响较小，基本保持不变。激光功率较大时，短路电流随温度升高而线性下降。开路电压和效率则随温度升高而线性下降，但下降速率随激光强度的变化而变化。同时仿真了光伏电池效率与串联电阻的关系。结果表明，在强激光辐照下，减小串联电阻，降低复合电流的大小是提高单晶硅光伏电池效率的两个重要方面。