Effect of band gap on power conversion efficiency of single-junction semiconductor photovoltaic cells under white light phosphor-based LED illumination - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Effect of band gap on power conversion efficiency of single-junction semiconductor photovoltaic cells under white light phosphor-based LED illumination

Abstrakt

On the basis of the detailed balance principle, curves of efficiency limit of single-junction photovoltaic cells at warm and cool white light phosphor-based LED bulbs with luminous efficacy exceeding 100 lm/W have been simulated. The effect of energy band gap and illuminance on the efficiencies at warm and cool light is discussed. The simulations carried out show that maximum power conversion efficiency at 1000 lx reaches 52.0% for cool light and 53.6% for warm one, while the optimal energy band gap is 1.80 eV and 1.88 eV, respectively. The simulated limits are also referenced to experimental data presented in literature to show that there is still a lot of room for improving indoor photovoltaic cells.

Cytowania

  • 1 2

    CrossRef

  • 1 1

    Web of Science

  • 1 2

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 14 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
MATERIALS SCIENCE IN SEMICONDUCTOR PROCESSING nr 107, strony 1 - 5,
ISSN: 1369-8001
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Jarosz G., Marczyński R., Signerski R.: Effect of band gap on power conversion efficiency of single-junction semiconductor photovoltaic cells under white light phosphor-based LED illumination// MATERIALS SCIENCE IN SEMICONDUCTOR PROCESSING -Vol. 107, (2020), s.1-5
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.mssp.2019.104812
Bibliografia: test
  1. B. Minnaert, P. Veelaert, Efficiency simulations of thin films chalcogenide photovoltaic cells for different indoor lighting conditions, Thin Solid Films 519 (2011) 7537-7540. otwiera się w nowej karcie
  2. T.E. Girish, Some suggestions for photovoltaic power generation using artificial light illumination, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90 (2006) 2569-2571. otwiera się w nowej karcie
  3. M. Foti, C. Tringali, A. Battaglia, N. Sparta, S. Lombardo, C. Gerardi, Efficient flexible thin film silicon module on plastics for indoor energy harvesting, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 130 (2014) 490-494. otwiera się w nowej karcie
  4. Y. Aoki, Photovoltaic performance of organic photovoltaics for indoor energy harvester, Org. Electron. 48 (2017) 194-197. otwiera się w nowej karcie
  5. F. De Rossi, T. Pontecorvo, T.M. Brown, Characterization of photovoltaic devices for indoor light harvesting and customization of flexible dye solar cells to deliver superior efficiency under artificial lighting, Appl. Energy 156 (2015) 413-422.
  6. M. Freunek (Müller, M. Freunek, L.M. Reindl, Maximum efficiencies of indoor photovoltaic devices, IEEE J. Photovolt. 3 (1) (2013) 59-64. otwiera się w nowej karcie
  7. G. Apostolou, A. Reunders, M. Verwaal, Comparison of the indoor performance of 12 commercial PV products by a simple model, Energy Sci. Eng. 4 (1) (2016) 69-85. otwiera się w nowej karcie
  8. C.A. Reynaud, R. Clerc, P.B. Lechêne, M. H� ebert, A. Cazier, A.C. Arias, Evaluation of indoor photovoltaic power production under directional and diffuse lighting conditions, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 200 (2019) 110010-110018. otwiera się w nowej karcie
  9. C.-H. Chen, P.-T. Chou, T.-C. Yin, K.-F. Chen, M.-L. Jiang, Y.-J. Chang, C.-K. Tai, B.- C. Wang, Rational design of cost-effective dyes for high performance dye-sensitized cells in indoor light environments, Org. Electron. 59 (2018) 69-76. otwiera się w nowej karcie
  10. V. Bahrami-Yekta, T. Tiedje, Limiting efficiency of indoor silicon photovoltaic devices, Opt. Express 26 (22) (2018) 28238-28240. otwiera się w nowej karcie
  11. C.L. Cutting, M. Bag, D. Venkataraman, Indoor light recycling: a new home for organic photovoltaics, J. Mater. Chem. C 4 (2016) 10367-10370. otwiera się w nowej karcie
  12. B. Minnaert, P. Veelaert, A proposal for typical artificial light sources for the characterization of indoor photovoltaic applications, Energies 7 (2014) 1500-1516. otwiera się w nowej karcie
  13. I. Mathews, P.J. King, F. Stafford, R. Frizzell, Performance of III-V solar cells as indoor light energy harvesters, IEEE J. Photovolt. 6 (1) (2016) 230-235. otwiera się w nowej karcie
  14. R. Steim, T. Ameri, P. Schilinsky, C. Waldauf, G. Dennler, M. Scharber, C.J. Brabec, Organic photovoltaics for low light applications, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95 (2011) 3256-3261. otwiera się w nowej karcie
  15. J.S. Goo, S.-C. Shin, Y.-J. You, J.W. Shim, Polymer surface modification to optimize inverted organic devices under indoor light conditions, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 184 (2018) 31-37. otwiera się w nowej karcie
  16. H.K.H. Lee, J. Wu, J. Berb� e, S.M. Jain, s. Wood, E.M. Speller, Z. Li, F.A. Castro, J. R. Durrant, W.C. Tsoi, Organic photovoltaic cells-promising indoor light harvesters for self-sustainable electronics, J. Mater. Chem. 6 (2018) 5618-5625. otwiera się w nowej karcie
  17. J. Dagar, S. Castro-Hermosa, g. Lucarelli, F. Cacialli, T.M. Brown, Highly efficient perovskite solar cells for light harvesting under indoor illumination via solution processed SnO 2 /MgO composite electron transport, Nano Energy 49 (2018) 290-299. otwiera się w nowej karcie
  18. W. Shockley, H. Queisser, Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells, J. Appl. Phys. 32 (2) (1961) 510-518. otwiera się w nowej karcie
  19. P. Würfel, Physics of Solar Cells from Principles to New Concepts, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005. otwiera się w nowej karcie
  20. A. Luque, S. Hegedus, Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons Ltd, England, 2003. otwiera się w nowej karcie
  21. C.H. Henry, Limiting efficiencies of ideal single and multiple energy gap terrestrial solar cells, J. Appl. Phys. 51 (8) (1980), 4940-4500. otwiera się w nowej karcie
  22. Standard Tables for Reference Solar Spectra Irradiances: Direct Normal and Hemispherical on 37 o Tilted Surface, ASTM International G173-03, 2012. Reapproved 2012. otwiera się w nowej karcie
  23. S. Rühle, Tabulated values of the Shockley-Queisser limit for single junction solar cells, Sol. Energy 130 (2016) 139-147. otwiera się w nowej karcie
  24. A.S. Teran, J. Wong, W. Lim, G. Kim, Y. Lee, D. Blaauw, J.D. Phillips, AlGaAs photovoltaic for indoor energy harvesting in mm-scale wireless sensor nodes, IEEE Trans. Electron Devices 62 (7) (2015) 2170-2175. otwiera się w nowej karcie
  25. C. Burattini, B. Mattoni, F. Bisegna, The impact of spectra composition of while LEDs on spinach (Spinacia oleracea) growth and development, Energies 20 (2017), 1383-14. otwiera się w nowej karcie
  26. E.F. Schubert, Light-Emitting Diodes, Cambridge University Press, New York, 2006. otwiera się w nowej karcie
  27. R. Marczy� nski, J. Szostak, R. Signerski, G. Jarosz, Photovoltaic effect in the single- junction DBP/PTCBI organic system under low intensity of monochromatic light, Curr. Appl. Phys. 19 (2019) 1271-1275. otwiera się w nowej karcie
  28. P.K. Nayak, G. Garcia-Belmonte, A. Kahn, J. Bisquert, D. Cahen, Photovoltaic efficiency limits and material disorder, Energy Environ. Sci. 5 (2012) 6022-6039. otwiera się w nowej karcie
  29. S. Pouladi, M. Asadirad, S.K. Oh, S. Shervin, J. Chen, W. Wang, C.-N. Manh, R. Choi, J. Kim, D. Khatiwada, M. Rathi, P. Dutta, V. Selvamanickam, J.-H. Ryou, Effects of grain boundaries on conversion efficiencies of single-crystal-like GaAs thin-film solar cells on flexible metal tapes, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 199 (2019) 122-128. otwiera się w nowej karcie
  30. T.K. Todorov, S. Singh, D.M. Bishop, O. Gunawan, Y.S. Lee, T.S. Gershon, K. W. Brew, P.D. Antunez, R. Haight, Ultrathin high band gap solar cells with improved efficiencies from the world's oldest photovoltaic material, Nat. Commun. 8 (2017) 682-688. otwiera się w nowej karcie
  31. M.A. Green, H. Hishikawa, E.D. Dunlop, D.H. Levi, J. Hohl-Ebinger, A.W.Y. Ho- Baillie, Solar cell efficiency tables (Version 53), Prog. Photovolt. Res. Appl. 27 (2019) 3-12. otwiera się w nowej karcie
  32. Y.-C. Liu, H.-H. chou, F.-Y. Ho, H.-J. Wei, T.-C. Wei, C.-Y. Yeh, A feasible scalable porphyrin due for dye-sensitized solar cells under one sun and dim light environments, J. Mater. Chem. 4 (2016) 11878-11887. otwiera się w nowej karcie
  33. H. Yin, J.K.W. Ho, S.H. Cheung, R.J. Yan, K. Lok Chiu, X. Hao, S.K. So, Designing a ternary photovoltaic cell for indoor light harvesting with a power conversion efficiency exceeding 20%, J. Mater. Chem. A 6 (2018) 8579-8585. otwiera się w nowej karcie
  34. H.K.H. Lee, J. Barb� e, S.M.P. Meroni, T. Du, C.-T. Lin, A. Pockett, J. Troughton, S. M. Jain, F. De Rossi, J. Baker, M.J. Carni, M.A. McLachlan, T.M. Watson, J. R. Durrant, W.C. Tsoi, Outstanding indoor performance of perovskite photovoltaic cells -effect of device architectures and interlayers, Solar RRL 3 (2013), 1800207- 7. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 161 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi