[发明专利]一种多结太阳能电池带隙组合优化方法

权利要求书

1.一种多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：通过设置每个结的带隙的计算步长、每个结的计算步数，细分带隙区间，精准地计算出不同带隙组合下的多结太阳能电池光电转换效率，并比较各种带隙组合下的最大光电转换效率，得到最佳带隙组合。

2.根据权利要求1所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：设多结太阳能电池的结数为n，从电池顶部的顶层结到电池底部的底层结依次为J1,J2，…，Jn，其中，J1为顶层结，Jn为底层结；

功率为Pi的入射光垂直照射在太阳能电池表面，依次穿过顶层结J1到达底层结Jn；设J1，J2，…，Jn每个结的带隙依次为变量G1,G2…Gn；

S2：设多结太阳能电池n个结的带隙的初始值分别为G1_1,G2_1，…，Gn_1；设每个结的带隙的计算步长为t，每个结的计算步数为m，则第x个结的第y步计算的带隙数值为Gx_y＝Gx_1+t×(y-1),其中1≤x≤n，1≤y≤m；

S3：根据x和y的数值生成正交参数表L，并将L存储为二维数组；根据等水平正交参数计算公式确定参数组合，得出最大计算次数q；

S4：计算多结太阳能电池每个结J1,J2，…，Jn的光生电流数组I1,I2，…，In，以及与光生电流对应的光生电压数组V1,V2，…，Vn；

设第z次计算的每个结的最优光生电流为I1_z,I2_z，…，In_z,其中1≤z≤q；比较n个结的光生电流I1_z，I2_z，…，In_z，并求出最小值；将最小值的数值赋给变量Iz_min；

读取每个结J1,J2，…，Jn的光生电流为Iz_min时所对应的光生电压数组，并将数值分别赋给V1_z，V2_z，…，Vn_z，求出光生电压V1_z,V2_z，…，Vn_z的和∑z，并将数值赋给变量Vz_sum；计算第z次的多结太阳能电池效率Pz，Pz＝(Iz_min*Vz_sum)/Pi；

S5：完成q次计算之后，比较P1，P2…Pq的数值，求出最大值，并将最大值数值赋给变量Pmax；将最大值Pmax对应的带隙数值组合G1,G2，…，Gn赋值给一维数组G_opt；则一维数组G_opt为所求最优的n结太阳能电池带隙组合。

3.根据权利要求2所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：S4中，基于细致平衡理论方法计算多结太阳能电池每个结J1,J2，…，Jn的光生电流数组I1,I2，…，In，以及与光生电流对应的光生电压数组V1,V2，…，Vn。

4.根据权利要求2所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：所述多结太阳能电池的结数n不低于3结。

5.根据权利要求2所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：S1中，入射光的光谱功率波长分布为标准太阳光源AM0或标准太阳光源AM1.5。

6.根据权利要求2所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：S2中，每个结的带隙的计算步长t的范围为：0.01eV≤t≤0.1eV。

7.根据权利要求2所述的多结太阳能电池带隙组合优化方法，其特征在于：S4中，第x个结的最优光生电流Ix_z是该结的光伏最大输出功率点的电流值。