太阳能电池关于温度的综述
太阳能电池 工作温度
太阳能电池工作温度
太阳能电池是一种利用光能转换为电能的装置，其工作温度是
一个重要的参数。
太阳能电池的工作温度范围通常是在-40°C至
85°C之间。
在较低的温度下，太阳能电池的效率可能会下降，因
为低温会影响电池内部的化学反应速率，从而降低电池的输出功率。
另一方面，在高温下，太阳能电池的效率也会受到影响，因为高温
会导致电池内部电阻增加，从而降低电池的性能。
因此，太阳能电
池的工作温度范围是在-40°C至85°C之间，这个范围内太阳能电
池可以正常工作并保持较高的效率。
此外，太阳能电池在不同温度下的工作特性也会有所不同。
在
低温下，太阳能电池的开路电压和短路电流会减小，而在高温下，
开路电压会增加而短路电流会减小。
因此，对于不同的工作温度，
太阳能电池的输出特性也会有所变化。
除了工作温度范围外，太阳能电池的设计和材料选择也会影响
其在不同温度下的性能。
一些高性能的太阳能电池会采用特殊的材
料和结构设计，以提高在不同温度下的工作性能。
因此，在实际应
用中，需要根据具体的工作环境和要求选择合适的太阳能电池类型
和工作温度范围，以确保其性能和稳定性。
温度对光伏组件的影响
温度对光伏组件的影响光伏发电系统在实际应用中,其发电性能受自然环境条件的影响较大,其中系统主要部件———太阳电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一。
1、硅太阳能电池的温度效应太阳能光伏发电核心单元为太阳能电池,目前投入大规模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池.温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化。
1.1、温度对单体太阳能电池的影响单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为—(210～212)mv/℃,即温度每升高1℃,单体太阳能电池开路电压降低210～212mv;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高;太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率),即温度每升高1℃,太阳能电池的峰值功率损失率约为0135～0145%.例如:工作在20℃的硅太阳能电池,其输出功率要比工作在70℃的高20%。
1.2、温度对太阳能电池组件的影响单块太阳能电池组件通常由36片单体太阳能电池串联组成.根据在西宁地区实地测量的结果,夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到100℃(额定参数标定均在25℃条件下),此时该组件的开路电压与额定值相比将降低约。
213×(100-25)×36=6210mv峰值功率损失率约：14%×(100-25)=30%由此可以看出,硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能。
2、蓄电池的温度特性在独立运行的太阳能光伏发电系统中,蓄电池是关键部件,其主要作用是存贮和调节电能.目前我国还没有专门用于太阳能光伏发电系统的蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池,主要类型有:固定式铅酸电池、工业型密封电池、小型密封电池、启动型蓄电池等.温度是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一。
温度对太阳能光伏发电的效率有何影响
温度对太阳能光伏发电的效率有何影响首先，温度对太阳能电池的光电转换效率有直接影响。
太阳能电池是利用光线中的光子激发材料中的电子，产生电流的装置。
然而，温度的升高会使材料中的电子更具热能，增加了电子的运动速度，导致更多的电子从半导体中“漏掉”，无法被电池捕获。
这种情况下，光电转换效率下降，从而影响到太阳能光伏发电的效率。
其次，温度还会影响太阳能电池的开路电压。
在不同温度下，太阳能电池的开路电压是不同的。
由于半导体材料的导带与价带之间的能隙与温度有关，温度的升高会引起能带的移动，从而影响到太阳能电池的开路电压。
在较高的温度下，开路电压会降低，从而降低了太阳能光伏发电的效率。
此外，温度还会影响太阳能电池的热电流。
热电流是指在太阳能电池正常工作时因温度导致的漂移和扩散电流，也称之为暗电流。
暗电流会导致太阳能电池自身产生耗散功率，降低了太阳能光伏发电的效率。
随着温度的升高，暗电流也会相应增加，进而导致太阳能光伏发电效率的下降。
此外，太阳能电池的温度升高还会导致电池的寿命变短。
材料的温度升高会加速材料的老化速度，并可能导致材料的退化、损坏或失效。
这意味着太阳能电池的使用寿命会相应缩短，降低了光伏系统的经济性和可靠性。
综上所述，温度对太阳能光伏发电的效率有着重要的影响。
温度的升高会导致光电转换效率的下降，开路电压的降低，暗电流的增加以及电池寿命的缩短等问题，进而降低了太阳能光伏发电的整体效率。
因此，为了提高太阳能光伏发电的效率，我们需要在设计和安装光伏系统时考虑到温度的影响因素，合理选择材料和组件，以及采取合适的散热和温控措施，以减小温度对太阳能光伏发电效率的不利影响。
异质结太阳能电池综述
异质结太阳能电池研究现状一、引言：进入21世纪，传统的化石能源正面临枯竭，人们越来越认识到寻求可再生能源的迫切性。
据《中国新能源与可再生能源发展规划1999白皮书统计，传统化石能源随着人们的不断开发已经趋于枯竭的边缘，各种能源都只能用很短的时间，石油：42年，天然气：67年，煤：200年。
而且，由于大量过度使用这些能源所造成的环境污染问题也日益严重，每年排放的二氧化碳达210万吨，并呈上升趋势，二氧化碳的过度排放是造成全球气候变暖的罪魁祸首；空气中大量二氧化碳、粉尘含量已严重影响人们的身体健康和人类赖以生存的自然环境。
正是因为这些问题的存在，人们需要一种储量丰富的洁净能源来代替石油等传统化石能源。
而太阳能作为一种可再生能源正符合这一要求。
太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，若把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量就可达5.6×1012千瓦小时。
而我国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年1700亿吨标准煤，太阳能资源开发利用的前景非常广阔。
在太阳能的有效利用中,太阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。
太阳能电池的研制和开发日益得到重视。
本文简要地综述了各种异质结太阳能电池的种类及其国内外的研究现状。
二、国外异质结太阳能电池1、TCO/TiO2/P3HT/Au三明治式结构的p-n异质结的太阳能电池2005年5月份，Kohshin Takahashi等发表了TCO/TiO2/P3HT/Au三明治式结构的p-n异质结的太阳能电池，电池结构如图1。
图1 ITO/PEDOT:PSS/CuPc/PTCBI/Al结构太阳能电池简图图2 TCO/TiO2/P3HT/Au电池结构示意图同时采用了卟啉作为敏化剂吸收光子，产生的电子注入到TiO2的导带，有效地增加了短路电流。
测得的短路电流JSC=1.11mA/cm2,开路电压VOC=0.50V，填充因子FF=48%，能量转化效率PCE=0.26%。
太阳能板效率与温度关系曲线-概述说明以及解释
太阳能板效率与温度关系曲线-概述说明以及解释1.引言1.1 概述太阳能作为一种可再生能源，在解决能源短缺和环境保护方面具有重要意义。
太阳能板是将太阳辐射能转化为直流电能的重要设备，其效率直接关系到太阳能的利用程度。
然而，太阳能板的效率并不是恒定不变的，受到许多因素的影响，其中温度是最主要的因素之一。
随着太阳能的发展和应用，越来越多的研究关注太阳能板在不同温度条件下的效率变化规律。
这种关系曲线的研究有助于我们深入了解太阳能板的工作原理，优化太阳能系统的设计和性能，提高太阳能的利用效率。
本文将重点探讨太阳能板效率与温度之间的关系曲线。
首先，我们将介绍太阳能板效率的定义与意义，以及温度对太阳能板效率的影响机制。
然后，我们将综述现有研究成果，分析太阳能板效率与温度之间的关系曲线。
最后，我们将总结温度对太阳能板效率的重要性，并对进一步研究该关系曲线的展望进行讨论。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解太阳能板效率与温度之间的关系，为太阳能系统的设计和优化提供重要参考。
此外，我们也希望通过对太阳能板效率与温度关系曲线的进一步研究，能够发掘更多优化太阳能利用的方法，为可持续能源发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来探讨太阳能板效率与温度关系曲线。
引言部分（Chapter 1）将首先对太阳能板效率与温度之间的关系进行概述，说明其在太阳能领域中的重要性。
接着，会介绍本文的目的，即通过研究太阳能板效率与温度之间的关系曲线，深入了解温度对太阳能板效率的影响机制。
正文部分（Chapter 2）将详细讨论太阳能板效率的定义与意义，以及温度对太阳能板效率的影响。
其中，将分析温度对太阳能板效率的具体影响因素，探讨不同温度条件下太阳能板效率的变化情况，并给出相关数据和实验证明。
此外，还将介绍相关研究中太阳能板效率与温度关系曲线的研究方法和结果，以加深我们对这一关系的认识。
光伏电池的温度特性与热管理
光伏电池的温度特性与热管理随着可再生能源的发展，光伏电池作为一种重要的电力发生装置，其应用日益广泛。
然而，光伏电池在工作过程中受到温度的影响较大，温度特性对其性能和寿命具有重要的影响。
因此，研究光伏电池的温度特性与热管理问题显得尤为重要。
一、光伏电池的温度特性1. 温度对光伏电池的电压特性的影响光伏电池的电压特性与温度存在密切的关系。
一般来说，光伏电池的工作温度越高，其输出电压会下降，功率也随之降低。
这是因为光伏电池在高温下，电子与空穴之间的复合速度增加，导致电流损失。
因此，在实际应用中，需要根据光伏电池的工作温度，合理设计电路，以提高其电压特性。
2. 温度对光伏电池的效率的影响温度对光伏电池的效率也有一定的影响。
光伏电池的效率与温度之间存在一个倒U型的关系曲线。
当光伏电池的温度较低时，其效率会随着温度的升高而增加，这是因为低温下光伏电池的内阻较大，电子与空穴之间的复合速度较慢，电流流失较少。
但当温度进一步升高时，光伏电池的效率会逐渐下降，这是因为高温下电子与空穴之间的复合速度增加，进一步增加了电流损失。
因此，合理的热管理对于光伏电池的效率提高有着重要的意义。
二、光伏电池的热管理1. 热辐射热辐射是能量传递的一种重要方式，通过增加光伏电池的辐射散热面积，可以提高其散热效果，从而减小光伏电池的温度。
在实际应用中，可以利用热辐射将光伏电池周围的热量传输到周围环境中，以实现热管理的目的。
2. 冷却装置对于集中式光伏电站和光伏组件密集的区域，可以采用冷却装置进行热管理。
常见的冷却装置包括水冷却系统和风冷却系统。
水冷却系统通过循环水冷却光伏电池，将光伏电池产生的热量带走，从而降低其温度。
风冷却系统则通过风扇将空气吹过光伏电池表面，形成自然的对流散热，起到降温的效果。
3. 材料选择在光伏电池的设计中，合理选择热导率较高的材料可以提高光伏电池的散热效果。
例如，在背板、支架和散热片等部件中选择高热导材料，以便将光伏电池的热量迅速传导至其他部件，减小其温度。
温度对光伏发电的影响及原理
• 效率降低：虽然温度增加可能导致光伏电池吸收更多光谱的光，但是由 于电阻增加、载流子复合增加和开路电压下降，总体效果通常是光伏电 池效率随电池的输出功率取决于其电流和电压的乘积。随着 温度的升高，尽管光照条件可能保持不变，电池的输出功率往往会降 低。
应对措施
2. 载流子复合增加：温度的升高导致半导体内部的热激活载流子增多，这 些额外的载流子增加了复合的机会，从而减少了有效产生电流的载流子 数量。
3. 电阻增加：随着温度的升高，光伏电池和电路的电阻通常会增加，这会 降低电流的流动性能，从而降低整个系统的效率。
4. 开路电压下降：光伏电池的开路电压（Voc）随温度升高而下降。开路 电压与材料的带隙宽度有关，温度升高导致带隙宽度减小，从而降低了 开路电压。
为了减轻温度对光伏发电效率的负面影响，可以采取以下措施：
• 散热设计：通过优化光伏板的散热设计，如使用散热片、风冷或水冷系 统，来降低光伏电池的工作温度。
• 选择适当的安装位置：避免将光伏板安装在高温环境中，选择通风良好 的位置可以自然降低温度。
• 使用温度系数低的材料：选择温度系数（温度对电池效率影响的度量） 较低的光伏电池材料，可以减轻温度上升对效率的影响。
温度对光伏发电的影响及原理
温度对光伏（PV）发电系统的性能有显著影响。光伏效率与温度的关系主要是 由于半导体材料的物理特性所决定的，这些特性决定了太阳能电池在不同温度 下转换光能为电能的能力。理解这种影响的原理，对于优化光伏系统的设计和 提高其发电效率具有重要意义。
原理
1. 带隙宽度变化：半导体的带隙宽度会随温度的变化而变化。温度升高， 带隙宽度通常会减小，这意味着在高温下，太阳光中更宽范围的光谱能 被吸收，理论上可以增加产生电荷载流子的数量。然而，实际上，由于 其他因素（如载流子复合增加），高温往往会导致光伏电池效率下降。
光伏电池的温度对发电效率的影响
光伏电池的温度对发电效率的影响光伏电池作为一种利用太阳能发电的装置，其发电效率对于能源利用和可持续发展具有重要意义。
然而，光伏电池的温度是影响其发电效率的一个重要因素。
本文将探讨光伏电池的温度对发电效率的影响，并提出一些可行的解决方案以提高其效率。
1. 温度对发电效率的影响机理光伏电池发电的基本原理是通过光照射到光伏电池表面的光子将其能量转化为电能。
然而，光伏电池在工作中会产生一定的热量，温度的变化会对其电子传输过程和材料特性产生影响，进而影响发电效率。
首先，温度升高会导致光伏电池内部发生热传导，电子传输会受到阻碍。
热量会增加电子与空穴之间复合的概率，从而降低了光伏电池的电流输出。
同时，热传导还会导致电池内部的材料损耗增加，降低了电池的转换效率。
其次，温度的升高还会引起光伏电池本身的光衰减现象。
光衰减是指光子在材料中的能量会随温度升高而下降，进而影响光伏电池的吸光量和光电转化效率。
这也意味着在高温环境下，光伏电池能够吸收的光能量会降低，进而影响了其发电效率。
2. 解决方案在光伏电池的设计和运行中，有一些可行的解决方案可以降低高温对发电效率的影响，进而提高光伏电池的整体效率。
首先，降低光伏电池的工作温度是提高发电效率的一种重要方法。
通过采用冷却系统或散热装置，可以有效降低光伏电池的温度，减少热传导导致的电子传输阻碍。
此外，配备合适的隔热层也是减少热传导的有效手段。
其次，优化光伏电池的结构和材料也是提高效率的关键。
选择具有较低温度系数的材料可以减小温度对光伏电池的影响。
改善光伏电池的结构，提高光的吸收效率和光子转化效率，将有助于减少光衰减现象对发电效率的影响。
此外，合理控制光伏电池的工作环境也是重要的。
避免将光伏电池直接暴露在高温环境下，如对电池进行遮阳或选择安装在有利于散热的位置等，可以有效降低温度对发电效率的影响。
3. 总结光伏电池的温度对发电效率具有重要影响。
温度升高会导致电子传输受阻、材料损耗增加以及光衰减等现象，从而降低了发电效率。
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关于硅和砷化镓太阳能电池组件在热性能方面的综述摘要：本综述总结了近年来在结晶和非晶硅太阳能电池组件领域获得的温度性能。
它给出了一个通用的结果分析和评论的应用程序构建集成光伏(PV)热系统,将光能转化成电能,热能等。
空气冷却和水冷却以及“混合式”光伏热太阳能收集器也被提及到。
本文还包括非晶硅太阳能模块在塑料薄膜,薄膜太阳能电池等方面的灵活应用以及对将来这方面的展望。
其主要包括对光伏模块传热机制的实验结果的分析。
关键词：太阳能电池;光伏；太阳能;能量转换;混合系统目录1.介绍﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4０8 1．１．太阳能电池早期研究的回顾﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒408１.2.半导体硅和砷化镓的温度上限﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒41０2.高温太阳能电池和组件的影响：理论背景﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１1 2．1.热对硅太阳能电池的输出参数的影响﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１１２.2.硅太阳能电池的温度系数﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒411 ２.2.1.短路电流﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１12.２.2.暗电流﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒41２2．2.3.开路电压﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4122.2.４．输出功率﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒４１２2.3．照明光源对输出参数的影响﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１33．光伏热电混合太阳能系统﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 4１3 ３．1．空气冷却﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１43．2.水冷却﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒41４３.２.1.冷却组件中的输出温度﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１４3.2．2.基于单晶硅太阳能电池利用高分子吸收板制成的光伏热吸收器﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4１43.2.3．光伏组件的传热机制﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4174.光伏建筑一体化系统﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒417 4.１.光伏建筑一体化通风结构﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒419４.２. 塑料薄膜非晶硅太阳能电池组件集成到建筑板材﹒﹒﹒4２04.2.1．无定形硅薄膜太阳能电池（a-Ｓi:Ｈ）﹒﹒﹒﹒﹒﹒421５. 结论﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒４22参考文献﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒423 １.介绍近年来,环境问题已经成为世界范围内日益严重的问题。
应对这些问题,聚光太阳能电池已经成为一个洁净的能量来源。
在计划未来扩大光伏(PV)发电的过程中,最重要的是要仔细选择半导体材料。
这个非常重要的材料选择不仅是最大的可实现的效率,但同时也要兼顾经济和生态方面的考虑。
晶体硅和砷化镓太阳能电池被看做是最有前途的光伏技术这是由于其低制造和材料成本排在第一位和其排在第二的优良的性能表现。
砷化镓太阳能电池是高转化效率的设备但由于其过多地在地面的大面积应用使得成本变得非常昂贵。
砷化镓太阳能电池的转化效率已超过３0％,但砷元素却潜在着剧毒性。
随着外界对砷化镓太阳能电池的关注日益增加，使得最近在使用砷化镓太阳能电池时加上了集中器系统的地面应用[2］。
但在砷化镓太阳能电池的最佳区域浓度水平下1０00个太阳的测距仅从0.5平方毫米变化到1平方毫米[３9]。
硅是最常见的半导体材料并且这项技术对于硅的处理是非常完善的。
世界上超过8０%的太阳能电池和模块的生产目前都基于切片的单晶和多晶硅电池,所以评估主要集中在硅。
只有１3．２3%的非晶硅(一个sｉ)，0.39%的镉碲化物(CdTe)和０.18%的铜铟联硒化物(CIS）被用在2001年的世界电池／组件生产。
[40］本文综述了温度对晶体硅和非晶硅太阳能电池以及模块性能的影响并利用新技术来提高传热。
为了考虑太阳能电池的温度稳定性和模块在高温状态下的表现,对基本半导体材料（硅和砷化镓)所能承受的温度上限进行了分析。
理论背景和实验数据,其中包括:开路电压、填充因子(FＦ)和输出功率[3５]作为主要热影响光电管的参数而被提及。
正如被报道的最先进的研究趋势通过使用一个“混合式”光伏热(ＰＶ / T）太阳能收集器结合建筑同时产生电和热水。
这种类型的ＰＶ / T收集器同时生成热能、电能。
它是光伏建筑一体化设备,是在这个世纪被认为在电的生产方面带来实质性贡献。
对于这个应用，薄膜非晶硅技术被列为低成本的选择。
低温系数的非晶太阳能电池能够在不通风的情况下集成到建筑物的外墙和屋顶还能够获得高能源的收益产出。
太阳能模块在塑料薄膜作为玻璃少光伏太阳能系统下探讨了未来在这个方面的评论。
1.1太阳能电池早期研究的回顾当前太阳能电池是基于基本的物理现象,首先发现光伏效应这一现象可以追溯到1９世纪。
在１８39年,埃德蒙Beｑueｒel观察到当金属板（白金或银)沉浸在一个相配的溶液中 (电解质)并将其暴露在光下，会产生微弱的电压和电流——就是光伏效应。
后来在18７8年,亚当斯和Ｄａy［1],在接着[55]史密斯的工作即研究硒的光电导性,发表了第一篇报告直接将光伏效应归因于固体。
在１954年,查宾,福勒和皮尔森在贝尔电话实验室开发了一种硅太阳能电池[9],当把它放置在光下可以产生大量的电流和电压。
这种太阳能电池的效率大约是当时辐照度条件下的6%。
自1９50年代中期以来，光伏发展迅速。
在1958年,生产了第一个真正的有影响力的太阳能电池板,我所提供的卫星先锋硅太阳能电池面板实现了对空间的应用。
这个电源是在兆瓦级工作状态下持续为这个卫星提供了六年的能量。
技术和产业广阔的发展从mW级电力来源生产线每年超过10兆瓦容量对于陆地需求(19９7年)[44]和预测将产生15 - 20 ＭW/年(20０0 - 2０15年期间) ［31]。
在过去的２0年里一直都在强调了研究新的半导体材料,开发新型设备和设计新的和更加有效的结构。
一个光伏设备的效率被定义为从入射光子(阳光)中所能够获得的有效能量的计算关系[1４]。
实验中常见的方法是获得通过光伏作用生成的电流-电压IðUÞ的特点并确定最大功率点［62]。
在实验过程中主要的影响因素有:一个设备（单元或模块）,一个环境条件(温度）,一个光源(标准光谱),一个实验程序。
这个单元或模块在实验中是一个给定的参数。
这里重点强调的是,这个单元或者模块是只被当做串联光伏装置使用。
关于考虑其他的连接方式的如并联,混合连接等以及其所导致的实验结果都可以在文献【３2】中可以找到,也不必对材料的热性能进行分析。
例如像温度这样的环境条件是也应该明确的包含在保准条件之内，这个P-N结温度就应该在当光伏器件测试时明确规定。
［5]在大多数的情况下，它能够测精确测量的情况下,当只有一个表面被加热时，应在模块两侧同时测量温度,因为两个表面的温差在1０℃左右。
由于电池效率对于温度特别的敏感,所以控制温度是十分有必要的。
光伏电池在光不断的照射下,温度不断上升如图1所示。
标准光谱性能测量：空间：空气质量为零或ＡM ０(相当于在太空中１36７ W/M2的辐照度）地面:AM１.５(大于48．19８度的太阳角该设备正常工作)全球(1000 W/Ｍ2，直接照射和漫反射之和［6]）（图2）图1.不同的光照时间下光伏电池的温度特性(1０3Ｘ1０3mｍ2):Ｔｕ-光伏电池上表面温度，Td-光伏电池下表面温度，(a)是在618W/m2的光照强度下,(b）是在756W/ｍ2的光照强度下［4６]．为了进行比较，请参照图2(来源于[32]).1．２半导体硅和砷化镓的温度上限半导体，正如其名字所暗示的那样,其电阻率是介于导体和绝缘体之间的一种材料。
这些介于中间的属性是由其特殊的晶格连接和电子结构的特殊化所造成的，事实上它与金属导体是不同的，半导体同时具有有正极（空穴)和负极（电子）来导电，其密度可以通过控制纯晶体在生长过程中所掺杂的化学杂质来控制。
为简单起见,本文的讨论将限于硅(Si),砷化镓（ＧaAs),重要的半导体材料,以及现如今最重要的太阳能电池，因为这些例子能够有效地说明主要的概念。
ＧａAs具有闪锌矿的晶体的晶格结构,闪锌矿的结构和金刚石的结构十分的接近。
硅有四个电子分布在最外层的电子轨道中,在金刚石的结晶体中,每个原子都位于正四面体的中心,与处在正四面的体每个角的其他四个临近的原子构成共价键。
由于,所有的电子都参与了边界的形成所以材料应该是绝缘的。
然而有少数比较异常的电子打破原有的束缚而成为自由移动的电子所需要的能量：1.1 电子伏特Ｓi和1.4电子伏特的GaAｓ在室温下。
因此,即使在室温下也会有大量原子从他们的父原子中挣脱束缚逃离,而所逃离的原子数的增加速度与温度之间的关系如式（1．2)。
在纯半导体中,存在的空穴和电子对数目总是相等，而所得到的导电特性被称作固有的导电性，用来与掺杂了杂质的电导率进行区别。
现在,当我们把纯半导体的中的电子和空穴加热至其温度的上极限时，我们就更加接近半导体低温性能的最基本的原理了。
在一个本征半导体，如硅,在导带中的电子数目是始终等于在价带中的空穴的数目，因为电子和空穴是成对产生的，由光子或通过热激发（见图3）[3]：在本征半导体的费米能级在带间隙中心E F =１/2E g ，在低温下和稍微上升的温度下,因为M h ＞ｍe （见表1)h F g em 13E ()E +ln 24m T kT （1．１) me 和mh 分别为电子和空穴的有效质量。
ﻩ从根本上来讲,固有电荷产生温度依赖性的这一现象的最根本的原因是在热量的激发下，价带的电子能量被激发到能越过导带与价带之间的能量障碍的一个高能量状态之下，而越到导带的电子数目和留在价带的空穴数目相等。
确定本征载流子浓度最简单方法是导带中电子数目（n ）和价带中数目相等的空穴数(p)相乘即可。
图２ ：A Ｍ0和标准为ＡMI ．５ 两种情况下全球普照量和直接照射量的地面太阳光谱的比较［32]。
图3：由于受到热或者吸收光子而激发形成电子－空穴的示意图。
2exp g i C V E n p n N N kT ⎛⎫⋅==- ⎪⎝⎭(1.2)其中NC 和NV 分别是导带和价带的有效质量,ni 是本征载流子的浓度，k 是波兹曼常数，或者根据阿什克罗夫特[4]：()34343219300() 2.5exp 10cm 3002g de dh i E T m m T n T m m K kT --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦(1．3)其中m de 和m d ｈ分别是稳态下电子和空穴的有效质量,ｍ０是自由电子的质量,Ｅg （T ）是禁带宽,其线性近似于：()()()300300g g g dE E T E K T K dT =+-(１.4)通过计算式（1.３）可以计算出在室温下n ｉ温度特性的典型值如表１所示。