Rango típico de longitudes de onda para la medición de células solares

Question

¿Por qué se suele utilizar una gama de longitudes de onda de 300 nm-1100 nm para investigar las propiedades de las células solares (EQE, corriente generada, etc.)? ¿Es para reducir el impacto espectral? Tampoco entiendo qué se entiende por impacto espectral...

Answer 1

1. La brecha de banda del silicio es de aproximadamente 1,1 eV, lo que corresponde (casualmente) a una longitud de onda de aproximadamente 1,1 um. Por tanto, una célula solar de silicio prácticamente no responderá a longitudes de onda superiores a 1,1 um, y no tendría sentido medir su respuesta en esa banda.

2. La radiación solar que llega a la Tierra desciende drásticamente por debajo de unos 300 nm:

( fuente )

Por tanto, medir la respuesta de las células solares por debajo de 300 nm no reflejaría su capacidad para extraer energía de la luz solar.

Answer 2

Es la longitud de onda óptica a la que el silicio es sensible la que resulta coincidir aproximadamente con la energía del espectro de salida solar con una eficiencia de entre el 14 y el 45%. El procesamiento especial del silicio puede ampliar la energía útil del calor infrarrojo, pero a un coste en la fabricación del producto, así como en la absorción de calor y el envejecimiento del componente si da lugar a una mayor temperatura de la superficie. Entonces hay que añadir más sustrato metálico para eliminar el calor infrarrojo inutilizable de mayor duración, lo que añade más coste. (impacto) Muchas variables de impacto en el coste y la eficacia de utilizar más espectro limitado a la banda prohibida del silicio. Wiki

Obsérvese el aumento de las fotovoltaicas Quantum Dot potencialmente baratas en la Universidad de Toronto, pero sólo el 14% tiende al alza.