Das Solarzellengerät testet die Stromdichte-Spannungs-Kurve (JV) unter Lichtbedingungen, aus der wichtige Ausgangskenngrößen abgeleitet werden können: Leerlaufspannung (Voc), Kurzschlussstrom (Jsc), Füllfaktor (FF) und Energieumwandlung Wirkungsgrad (PCE) .
Stromdichte-Spannungs-Kurve (JV) von Solarzellen
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Die Leerlaufspannung (Voc) bezieht sich auf die Spannung, die das Gerät nach der Beleuchtung erzeugt, wenn keine Stromschleife vorhanden ist (die positive und die negative Elektrode sind offen), d. h. die maximale Ausgangsspannung der Solarzelle in V; die Leerlaufspannung wird durch das HOMO-Energieniveau des Donors und des Akzeptors bestimmt. Die Energieniveaudifferenz des LUMO-Energieniveaus wird bestimmt. Der Kurzschlussstrom (Jsc) bezieht sich auf den Strom, den das beleuchtete Gerät bei Bildung einer Schleife (Kurzschluss zwischen positiver und negativer Elektrode) erzeugen kann, wenn das angelegte elektrische Feld Null ist, dh den maximalen Ausgangsstrom der Solarzelle ; die Einheit ist A/cm2 oder mA/cm2. Der Kurzschlussstrom kann aus dem Stromwert abgeleitet werden, wenn die Spannung in der JV-Kurve 0 ist. Theoretisch gilt: Je mehr Photonen absorbiert werden, desto größer ist der Kurzschlussstrom. Der Füllfaktor (FF) ist das Verhältnis des Produkts aus Strom und Spannung zum Produkt aus Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung bei maximaler Ausgangsleistung der Batterie. Der theoretische Maximalwert ist 1. Die Energieumwandlungseffizienz (PCE) bezieht sich auf die Effizienz von Solarzellen, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt, und ist das Verhältnis von Ausgangsleistung (Pm) zu einfallender Lichtleistung (Pin).
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