Kľúčový rozdiel medzi internou a externou kvantovou účinnosťou je v tom, že interná kvantová účinnosť sa vypočítava pomocou fotónov, ktoré svietia z vnútra solárneho článku, zatiaľ čo externá kvantová účinnosť sa vypočítava pomocou fotónov, ktoré svietia zvonku solárny článok.
Kvantová účinnosť alebo QE je pojem v kvantovej mechanike. Tento výraz má dve hlavné aplikácie; môže byť aplikovaný na dopadajúci fotón v koncepte konvertovaného pomeru elektrónov (IPCE) fotosenzitívnych zariadení a na TMR efekt magnetického tunelového spojenia. Pri zvažovaní kvantovej účinnosti solárnych článkov existujú dva typy internej a externej kvantovej účinnosti.
Čo je kvantová účinnosť solárnych článkov?
Kvantová účinnosť solárneho článku definuje množstvo prúdu, ktoré môže solárny článok vyprodukovať po ožiarení fotónmi určitej vlnovej dĺžky. Môžeme vyhodnotiť množstvo prúdu, ktoré produkuje solárny článok, keď je vystavený slnečnému žiareniu, ak je kvantová účinnosť článku integrovaná v celom solárnom elektromagnetickom spektre. Ak dokážeme získať pomer medzi hodnotou produkcie energie solárneho článku a najvyššou možnou hodnotou produkcie energie solárneho článku, môžeme získať celkovú hodnotu účinnosti premeny energie. Okrem toho môžeme získať kvantovú účinnosť, ktorá je vyššia ako 100% pri vytváraní viacerých excitónov. Je to preto, že energia dopadajúceho fotónu je dvakrát vyššia ako energia bandgap, čo vedie k vytvoreniu dvoch alebo viacerých párov elektrón-diera na dopadajúci fotón.
Čo je vnútorná kvantová účinnosť?
Vnútorná kvantová účinnosť je pomer medzi počtom nosičov náboja, ktoré zhromaždí solárny článok, a počtom fotónov s danou energiou, ktoré môžu svietiť na solárny článok zvnútra (tieto fotóny sú absorbované bunka). Určenie vnútornej kvantovej účinnosti sa môže vykonať takto:
Čo je externá kvantová účinnosť?
Vonkajšia kvantová účinnosť je pomer medzi počtom nosičov náboja, ktoré zhromaždí solárny článok, a počtom fotónov s danou energetickou hodnotou, ktoré žiaria zvonku (nazývané ako dopadajúce fotóny). Určenie externej kvantovej účinnosti je možné vykonať takto:
Ako naznačuje vyššie uvedený popis, externá kvantová účinnosť sa vždy vypočítava pomocou fotónov, ktoré svietia zvonku solárneho článku. Okrem toho vonkajšia kvantová účinnosť závisí od absorpcie svetla.
Aký je rozdiel medzi internou a externou kvantovou účinnosťou?
Keď sa vezme do úvahy kvantová účinnosť solárnych článkov, existujú dva typy internej a externej kvantovej účinnosti. Kľúčový rozdiel medzi internou a externou kvantovou účinnosťou je v tom, že interná kvantová účinnosť sa počíta pomocou fotónov, ktoré svietia zvnútra solárneho článku, zatiaľ čo vonkajšia kvantová účinnosť sa vypočítava pomocou fotónov, ktoré svietia zvonku solárneho článku. Okrem toho má vnútorná kvantová účinnosť vždy vyššiu hodnotu ako vonkajšia kvantová účinnosť. Okrem toho vnútorná kvantová účinnosť nezávisí od absorpcie svetla, zatiaľ čo vonkajšia kvantová účinnosť závisí od absorpcie svetla.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi internou a externou kvantovou účinnosťou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Súhrn – Interná verzus externá kvantová účinnosť
Pri zvažovaní kvantovej účinnosti solárnych článkov existujú dva typy internej a externej kvantovej účinnosti. Kľúčový rozdiel medzi internou a externou kvantovou účinnosťou je v tom, že interná kvantová účinnosť sa počíta pomocou fotónov, ktoré svietia zvnútra solárneho článku, zatiaľ čo externá kvantová účinnosť sa vypočítava pomocou fotónov, ktoré svietia zvonku solárneho článku.
