Documento de previsión fotovoltaica
Al analizar las diferencias entre la unión P2N real y el modelo ideal, se estableció el modelo matemático del diodo de unión P2N y la célula solar.
Modelo; utilice la biblioteca del módulo de simulación de sistemas en Matlab para establecer un modelo de simulación, establecer parámetros, resolver ecuaciones de modelo y dibujar un par de gráficos.
Bajo una determinada iluminación, el voltaje del circuito abierto, la corriente de cortocircuito y el factor de llenado de las células solares se ven afectados por diferentes resistencias de derivación y resistencias en serie.
Y en comparación con las características medidas en voltios-amperios de las células solares de silicio.
Los resultados muestran que la resistencia de derivación equivalente y la resistencia en serie afectan el voltaje del circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la batería, respectivamente. Los resultados de la simulación y las mediciones experimentales son 1.
Los resultados son consistentes1.
Unión P2N; características voltamperios; modelo de circuito equivalente; clasificación de biblioteca china. O475 Código de identificación de documento A
0 Introducción
La unión P2N es la parte central de muchos dispositivos microelectrónicos y optoelectrónicos.
Las propiedades eléctricas y optoelectrónicas de estos dispositivos semiconductores están compuestas por estructuras P2N.
A través del análisis de estos dispositivos se determinaron las características de la unión P2N.
Característica 1 La base de la conductividad de los semiconductores es la deriva de dos portadores.
Logrado mediante movimiento, difusión, generación y recombinación [1 ]1 se debe a la unión no P2N
características lineales, y su relación corriente-voltaje no se puede resolver de manera simple.
Determinación del modelo analítico 1. Aunque la ecuación de Shockley da el P2N ideal.
La relación corriente-voltaje del empalme, pero es muy diferente del dispositivo real.
En dispositivos reales, debido a efectos de superficie, generación de portadores en la región de barrera
y recombinación, efectos de resistencia y otros factores, las características corriente-voltaje son solo
Cerca del valor ideal 1 en un rango pequeño, cuando el voltaje CC aumenta, I2V.
La curva cambia de una relación exponencial a una relación lineal y el voltaje inverso aumenta en 1.
También es lineal dentro de un cierto rango y el voltaje inverso será demasiado grande.
La rotura de la unión P2N se produce en 1.
Este artículo utiliza un modelo de circuito simple para simular la unión
P2N real y analiza el impacto de varios parámetros reales en las características de voltios-amperios.
Según los parámetros reales de las células solares bajo cierta iluminación
La resistencia y la resistencia en serie afectan su voltaje de circuito abierto, corriente de cortocircuito y factor de llenado
En orden analizar sus propiedades voltamperios, modeladas mediante ordenadores.
Se obtuvieron 1 características cercanas al dispositivo real.
1 Análisis de voltamperaje y circuito equivalente de la unión P2N
El modelo de unión P2N ideal cumple con los requisitos de inyección pequeña, capa de agotamiento repentino y vidrio.
Vidrio El Ertzmann La condición de contorno no considera la generación de portadores en la capa de agotamiento.
Y la relación corriente-voltaje puede venir dada por la ecuación de Shockley.
Sal, es decir
J = J s exp
(Pull)Ver...(Quod Vide)
k T
- 1 (1)
Donde, V es el voltaje en la unión P2N y J es el voltaje en la unión P2N.
La densidad de corriente, J s es la corriente de saturación inversa 1 cuando la polarización directa es grande.
El término exponente entre paréntesis es mucho mayor que 1, por lo que se puede omitir el segundo término.
Ligeramente, la relación entre densidad de corriente y voltaje crece exponencialmente. Cuando 1 tiene polarización inversa,
Cuando q | V | m k T, el término exponencial tiende a 0 y la corriente no cambia con el voltaje.
Cambio, tendiendo al valor de saturación J s
1
Las mediciones experimentales muestran que la ecuación de Shockley es similar al voltaje real de la unión P2N
Las características de seguridad difieren mucho, principalmente en dos aspectos: 1) Tensión CC.
Cuando el voltaje CC es pequeño, el valor teórico es menor que el valor experimental, y cuando el voltaje CC es grande, J2V.
La relación se vuelve lineal; 2) Cuando se invierte el voltaje de polarización, la corriente inversa es mucho mayor que el valor teórico
y la corriente inversa no se satura con la inversa. sesgo El aumento es ligeramente mayor.
El aumento de 1 indica que el modelo ideal no puede reflejar verdaderamente las características del dispositivo real.
Es necesario establecer un modelo de unión P2N más completo en dispositivos reales [3]1.
En el dispositivo, la generación, transmisión y recombinación de portadoras afectará a la unión P_2N.
El campo de carga espacial influye [4], provocando la corriente y el voltaje de la unión P2N.
Las características se desvían de la ecuación ideal 1.
Cuando se polarizan hacia adelante, los portadores inyectados en la región de la barrera adquieren una forma parcial.
La corriente compuesta es proporcional a la carga eléctrica total exp (qV/ 2 k T).
La densidad de corriente es la suma de la densidad de corriente de difusión y la densidad de corriente de recombinación 1
En el silicio, bajo polarización directa baja, domina la corriente de recombinación, por lo que
La corriente total es mayor que en condiciones ideales y la situación se complica cuando la polarización directa es alta.
La corriente combinada se puede ignorar.
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