Danke für das Video. Ich hab gleich mal Fragen: Muß bei 7:00 die Wirkungsgradlinie nicht bei niedrigen Energien stärker abfallen, weil die Elektronen, die durch Photonen ab einer längeren Wellenlänge angeregt werden, die Bandlücke gar nicht mehr überwinden können? Diese Mehrschichtzellen müssen doch in der obersten Schicht Licht mit kürzerer Wellenlänge durchlassen, oder? Die Schichten sind doch eng gepackt. Wie funktioniert das?
Hallo Olaf, Zu deiner ersten Frage: Deine Begründung stimmt da, falls man ein Material mit einer klar festgelegten Bandlücke , beobachte (wie zB Silizium) bei dem dann die aufgenommene Energie unterhalb der Bandlücke stark abfällt. In der Grafik hier wird auf der x-Achse eine variable Bandlücke aufgezeichnet, sprich wir betrachten den Fall, das man ein Material hat bei dem man die Bandlücke frei auswählen könnte. Für dieses Material schauen wir dann, bei welcher Bandlücke man den theoretisch maximalen Wirkungsgrad erhalten könnte. Dieses Maximum liegt für das Solarspektrum vor, wenn der Halbleiter eine Bandlücke von 1,15 eV hat und wird als Shockley Queisser Limit bezeichnet. Zu deiner zweiten Fragen: Genau, bei Mehrschichtzellen wird in der obersten (zur Lichtquelle hingewendeten) Schicht nur Licht mit hoher Energie absorbiert, sprich oben liegt das Material mit der größten Bandlücke. Licht mit zu wenig Energie / großen Wellenlängen, kann dann durch die erste Schicht nicht absorbiert werden und wird in die zweite Schicht transmittiert. Diese zweite Schicht hat eine kleinere Bandlücke und kann dann die restlichen, energieärmeren Photonen absorbieren. Deshalb können Mehrschichtzellen auch das Shockley Queisser Limit übertreffen. 🙂 Ich hoffe die Antworten waren verständlich.
Sehr schön und einleuchtend den Begriff näher gebracht! Danke dafür!
Gerne :-)
Danke für das Video. Ich hab gleich mal Fragen:
Muß bei 7:00 die Wirkungsgradlinie nicht bei niedrigen Energien stärker abfallen, weil die Elektronen, die durch Photonen ab einer längeren Wellenlänge angeregt werden, die Bandlücke gar nicht mehr überwinden können?
Diese Mehrschichtzellen müssen doch in der obersten Schicht Licht mit kürzerer Wellenlänge durchlassen, oder? Die Schichten sind doch eng gepackt. Wie funktioniert das?
Hallo Olaf,
Zu deiner ersten Frage: Deine Begründung stimmt da, falls man ein Material mit einer klar festgelegten Bandlücke , beobachte (wie zB Silizium) bei dem dann die aufgenommene Energie unterhalb der Bandlücke stark abfällt. In der Grafik hier wird auf der x-Achse eine variable Bandlücke aufgezeichnet, sprich wir betrachten den Fall, das man ein Material hat bei dem man die Bandlücke frei auswählen könnte. Für dieses Material schauen wir dann, bei welcher Bandlücke man den theoretisch maximalen Wirkungsgrad erhalten könnte. Dieses Maximum liegt für das Solarspektrum vor, wenn der Halbleiter eine Bandlücke von 1,15 eV hat und wird als Shockley Queisser Limit bezeichnet.
Zu deiner zweiten Fragen: Genau, bei Mehrschichtzellen wird in der obersten (zur Lichtquelle hingewendeten) Schicht nur Licht mit hoher Energie absorbiert, sprich oben liegt das Material mit der größten Bandlücke. Licht mit zu wenig Energie / großen Wellenlängen, kann dann durch die erste Schicht nicht absorbiert werden und wird in die zweite Schicht transmittiert. Diese zweite Schicht hat eine kleinere Bandlücke und kann dann die restlichen, energieärmeren Photonen absorbieren. Deshalb können Mehrschichtzellen auch das Shockley Queisser Limit übertreffen. 🙂
Ich hoffe die Antworten waren verständlich.