太阳电池面积

孔径面积是指仅包含太阳电池的所有必要构成部分（包括有源材料、主栅线、副栅线和互连线）的区域面积。

图2中没有被掩膜板遮挡的部分面积为孔径面积。

特定受光面积是指太阳电池可以接受到光照的有源层面积。

图3中没有被掩膜板遮挡的部分面积为特定受光面积。

全面积是指根据正面投影或反射所测定的电池总面积；

图1-1中下方的深灰色的区域所示，依此面积计算得到的转换效率最能反映实际发电效果。对于太阳电池组件来说，应包括框架的正面投影面积。1-

如图1-2，双面太阳能电池，虽然正反两面都接收光照，它的全面积依然是它正面投影面积。

如图1-3，对于晶体硅、砷化镓等太阳能电池片，全面积为整个电池片的面积。

太阳电池利用光生伏打效应可以将太阳能直接转换为电能，是光伏发电系统的核心部件。一般来说，太阳电池可分为普通平板光伏太阳电池和聚光太阳电池。聚光太阳电池与普通平板光伏太阳电池的最大区别是入射到太阳电池上的辐照度不同。普通平板光伏太阳电池上的入射辐照度通常为一个太阳（1X=1　000W/m2），而聚光太阳电池上的入射辐照度则为X个太阳（X>1），所以单位面积聚光太阳电池产生的电流要比普通平板光伏太阳电池大。

此外，聚光太阳电池的费用仅占聚光光伏系统总费用的一小部分，所以可以采用工艺先进、效率更高而价格较贵的太阳电池来提高整个系统的性能。太阳光入射能流密度的提高使得聚光太阳电池表现出与普通平板光伏太阳电池不同的电特性和热特性。首先，入射到太阳电池上的光强的不同对太阳电池的光生电流IL、开路电压Voc、填充因子FF、转换效率η以及寄生电阻产生的影响会不同。在聚光太阳电池的 串联电 阻Rs可 忽 略 的 聚 光 比X范 围内，电池的η是随着X的增加不断增加的。但是随着X的进一步提高，Rs引起的欧姆损失会随之增加，进而导致电池η的下降。普通平板光伏太阳电池由于其Rs相对较高而不适合用于聚光系统，这也意味着聚光太阳电池的Rs必须设计得很小才行，这一点或许是聚光太阳电池和普通平板光伏太阳电池最关键的不同之处。一般来说，可以通过增加太阳电池的栅线排布密度和栅线直径或等价直径来降低电池的Rs。此外，太阳电池的Rs引起的欧姆损失还会随着太阳电池尺寸的减小而降低，所以聚光太阳电池的尺寸设计得比普通平板光伏太阳电池的尺寸小。除了Rs，太阳电池的寄生电阻还包括并联电阻Rsh，不过在高倍聚光条件下Rsh引起的电池η损失通常可以忽略。聚光太阳电池的另外一个非常重要的特征就是它的热特性。随着温度的升高，太阳电池的Isc会略有上升，而Voc会下降，进而引起电池η的降低。但是η的下降幅度会随着聚光比的增加而降低，也就是说，在聚光条件下工作的太阳电池受温度的影响会降低。高的Voc降低了 电 池的温度敏 感性，这一 点 已 被Green等 证 实。此 外，Yoon和Garboushian的研究结果表明普通硅电池的效率温度系数为－0．4%/K，而250　X聚光硅电池的效率温度系数为－0．25%/K。但是，随着聚光太阳电池单位面积入射光强的增加，其产生的热量也成比例增加，这使得电池工作温度升高，进而引起电池效率下降。为保证聚光光伏系统 能 在较高效率下工作，系统需要有效的散热装置 来对电池进行冷却。而一般的平板光伏即使无冷却装置其工作温度也仅比环境温度高20℃左右。