Sisemise ja välise kvanttõhususe peamine erinevus seisneb selles, et sisemine kvanttõhusus arvutatakse footonite abil, mis paistavad päikesepatarei seest, samas kui väline kvanttõhusus arvutatakse footonite abil, mis paistavad väljastpoolt. päikesepatarei.
Kvantefektiivsus ehk QE on kvantmehaanika mõiste. Sellel terminil on kaks peamist rakendust; seda saab rakendada valgustundlike seadmete teisendatud elektronide suhte kontseptsioonis (IPCE) langeva footoni ja magnettunneli ristmiku TMR-efekti jaoks. Päikesepatareide kvanttõhususe kaalumisel on sisemine ja välimine kvanttõhusus kahte tüüpi.
Mis on päikeseelementide kvanttõhusus?
Päikesepatarei kvantefektiivsus määrab vooluhulga, mida päikesepatarei võib tekitada kiiritamisel teatud lainepikkusega footonitega. Saame hinnata vooluhulka, mida päikesepatarei toodab päikesevalguse käes, kui elemendi kvantefektiivsus on integreeritud kogu päikese elektromagnetilise spektri ulatuses. Kui saame päikesepatarei energiatootmisväärtuse ja päikesepatarei suurima võimaliku energiatootmisväärtuse suhte, saame üldise energia muundamise efektiivsuse väärtuse. Lisaks saame mitme eksitoni genereerimisel kvantefektiivsuse, mis on suurem kui 100%. Selle põhjuseks on asjaolu, et langeva footoni energia on kaks korda suurem kui ribalaiuse energia, mis põhjustab kahe või enama elektroni-augu paari teket langeva footoni kohta.
Mis on sisemine kvanttõhusus?
Sisemine kvanttõhusus on suhe päikesepatarei poolt kogutud laengukandjate arvu ja antud energiaga footonite arvu vahel, mis võivad päikesepatareile seestpoolt paista (need footonid neelduvad kamber). Sisemise kvantefektiivsuse saab määrata järgmiselt:
Mis on väline kvanttõhusus?
Väline kvanttõhusus on suhe päikesepatarei poolt kogutud laengukandjate arvu ja väljast paistvate teatud energiaväärtusega footonite arvu vahel (nimetatakse langevateks footoniteks). Välise kvantefektiivsuse saab määrata järgmiselt:
Nagu ül altoodud kirjeldus näitab, arvutatakse väline kvantefektiivsus alati väljastpoolt päikesepatarei paistvate footonite abil. Lisaks sõltub väline kvantefektiivsus valguse neeldumisest.
Mis vahe on sisemisel ja välisel kvanttõhususel?
Kui võtta arvesse päikesepatareide kvanttõhusust, on kahte tüüpi sisemist ja välist kvanttõhusust. Peamine erinevus sisemise ja välise kvanttõhususe vahel on see, et sisemine kvanttõhusus arvutatakse päikesepatarei seest paistvate footonite abil, samas kui väline kvantefektiivsus arvutatakse väljastpoolt päikesepatarei paistvate footonite abil. Pealegi on sisemisel kvanttõhususel alati suurem väärtus kui välisel kvanttõhususel. Lisaks ei sõltu sisemine kvantefektiivsus valguse neeldumisest, samas kui väline kvantefektiivsus sõltub valguse neeldumisest.
Järgmine infograafik loetleb sisemise ja välise kvanttõhususe erinevused kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – sisemine vs väline kvanttõhusus
Päikesepatareide kvantefektiivsust silmas pidades eristatakse kahte tüüpi sisemist ja välist kvanttõhusust. Peamine erinevus sisemise ja välise kvanttõhususe vahel on see, et sisemine kvanttõhusus arvutatakse päikesepatarei seest paistvate footonite abil, samas kui väline kvanttõhusus arvutatakse footonite abil, mis paistavad päikesepatarei väljastpoolt.
