PN-overgang en diode
Welke waarde ligt het dichtst bij de theoretische bovengrens van het omzettingsrendement van een zonnecel met één junctie (Shockley-Queisser-limiet)?
- Aca. 100 %
- Bca. 80 %
- Cca. 33 %
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. ca. 33 %
In een zonnecel met één pn-junctie kan licht met een energie kleiner dan de kloof niet worden geabsorbeerd, en gaat het overschot van licht met een grotere energie als warmte verloren. Daarom is zelfs bij de optimale bandkloof (ca. 1,34 eV) de theoretische bovengrens van het rendement ca. 33 % (Shockley-Queisser-limiet). Voor silicium (1,12 eV) wordt ca. 29 tot 30 % als praktische grens beschouwd, en in massaproductie worden cellen van rond de 25 % bereikt. Om de grens te overschrijden worden multijuncties gebruikt, waarbij cellen met verschillende kloof op elkaar worden gestapeld.