Узбекистан академия наук республики узбекистан

Физический смысл граничных условий СЭ с НРГП.
При выводе (4) и (5) приняты 
ряд физически обоснованных модельных требований: 
- Ток через внешнюю нагрузку формируется во многих параллельно соединенных, 
независимых и одиночных контактных структурах. Поэтому ток определен просто как 
алгебраическая сумма идентичных микротоков от каждой ячейки эквивалентной схемы.
- Экспериментально измеряемые параметры вольтамперной характеристики (ток 
короткого замыкания, напряжение холостого хода) считаются известными и вводятся как 
расчетные параметры.
- Ток через внешнюю нагрузку во всем диапазоне изменения напряжений считается 
положительным.
- Мощность всей электрической цепи солнечного элемента с нано размерными 
гетеро переходами
 
при граничных параметрах равна нулю.
Мощность (5), как функция напряжения Ψ = Ψ (у), с ростом у (напряжения) 
увеличивается с нуля до некоторого максимума Ψ
m
(при некотором токе f
m
и напряжении 
у
m
). Затем она быстро уменьшается до нуля при у=1 (или U
р
= U
*
).
Главными показателями эффективности солнечного элемента являются параметры 
максимума мощности: f
m
, Ψ
m 
и у
m
(или I
m
, P
m
и U
m
). Если найдем напряжение этого 
максимума у
m
, то по формулам (4) и (5) находится f
m
и Ψ
m
. Положение максимума 
определяется из условия равенства нулю dР/dU
р
- первой производной от мощности 

---

378 
солнечного элемента по напряжению U
р 
(или в безразмерной форме dΨ/dy). Из этого 
равенства получим трансцендентное уравнение, которое определяет у
m
: 
е
уmτ
= Ω(1+2y
m
a)/(1+ τ·y
m
). (6) 
Решение (6) позволит определить y
m
=U
m
/U
* 
и с его помощью f
m
, и Ψ
m
(или I
m
и P
m,
). 
В явном и безразмерном виде результат имеет вид: 
P
m
= I
m
·U
m
U
m
I
m
= I
sc
·(1-U
m
/U*+I
оо
/I
L
·(U
р
/U
со 
- I
d
/I
d
*
)) 
(7) 
Ψ
m
= f
m
·у
m
y
m
f
m 
= [y
m
Ω/(Ω-1)(1+τ·y
m
)][τ+a
(τ·y
m
-1)] 
Мощность солнечного элемента, поделенная на I
sc
·U*, определяет его КПД - 
коэффициент полезного действия η = P/I
sc
·U*, который в безразмерной форме совпадает 
по определению с нормированной мощностью и имеет вид:
η = у·f = P/I
sc
·U* = у·[1/(Ω - 1)]·[Ω·(1+аy) – е
уτ
]
В точке максимальной мощности коэффициент полезного действия в безразмерной 
форме равен:
η
m 
= [у
2
m
Ω/(Ω-1)]·[(τ+a
(τ·y
m
-1))/(1+τ·y
m
)] 
(8)