الاختلاف الرئيسي بين كفاءة الكم الداخلية والخارجية هو أن كفاءة الكم الداخلية تُحسب باستخدام الفوتونات المتلألئة من داخل الخلية الشمسية ، بينما يتم حساب كفاءة الكم الخارجية باستخدام الفوتونات المتلألئة من خارج الخلية الشمسية. الخلية الشمسية
الكفاءة الكمية أو التيسير الكمي هو مفهوم في ميكانيكا الكم. هذا المصطلح له تطبيقان رئيسيان ؛ يمكن تطبيقه على الفوتون الساقط في مفهوم نسبة الإلكترون المحول (IPCE) للأجهزة الحساسة للضوء وعلى تأثير TMR لتقاطع نفق مغناطيسي. عند النظر في كفاءة الكم في الخلايا الشمسية ، هناك نوعان من الكفاءة الكمية الداخلية والخارجية.
ما هي الكفاءة الكمية في الخلايا الشمسية؟
تحدد الكفاءة الكمية للخلية الشمسية مقدار التيار الذي يمكن أن تنتجه الخلية الشمسية عند التشعيع بفوتونات ذات طول موجي معين. يمكننا تقييم كمية التيار التي تنتجها الخلية الشمسية عند تعرضها لأشعة الشمس إذا تم دمج الكفاءة الكمية للخلية على كامل الطيف الكهرومغناطيسي الشمسي. إذا تمكنا من الحصول على النسبة بين قيمة إنتاج الطاقة للخلية الشمسية وأعلى قيمة ممكنة لإنتاج الطاقة للخلية الشمسية ، فيمكننا الحصول على القيمة الإجمالية لكفاءة تحويل الطاقة. علاوة على ذلك ، يمكننا الحصول على كفاءات كمية أعلى من 100٪ في توليد الإكسيتون المتعدد. هذا لأن طاقة الفوتون الساقط أعلى مرتين من طاقة فجوة الحزمة ، مما يؤدي إلى تكوين اثنين أو أكثر من أزواج الثقوب الإلكترونية لكل فوتون ساقط.
ما هي كفاءة الكم الداخلية؟
الكفاءة الكمية الداخلية هي النسبة بين عدد حاملات الشحنة التي تجمعها الخلية الشمسية إلى عدد الفوتونات التي تحتوي على طاقة معينة يمكن أن تتألق على الخلية الشمسية من الداخل (يتم امتصاص هذه الفوتونات بواسطة زنزانة).يمكن تحديد كفاءة الكم الداخلية على النحو التالي:
ما هي كفاءة الكم الخارجية؟
الكفاءة الكمية الخارجية هي النسبة بين عدد حاملات الشحنة التي تجمعها الخلية الشمسية إلى عدد الفوتونات التي لها قيمة طاقة معينة تتلألأ من الخارج (تسمى فوتونات الحادث). يمكن تحديد كفاءة الكم الخارجية على النحو التالي:
كما يشير الوصف أعلاه ، يتم دائمًا حساب كفاءة الكم الخارجية باستخدام الفوتونات المتلألئة من خارج الخلية الشمسية. علاوة على ذلك ، تعتمد كفاءة الكم الخارجية على امتصاص الضوء.
ما هو الفرق بين كفاءة الكم الداخلية والخارجية؟
عند النظر إلى الكفاءة الكمية في الخلايا الشمسية ، هناك نوعان من الكفاءة الكمية الداخلية والخارجية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين كفاءة الكم الداخلية والخارجية في أن كفاءة الكم الداخلية تُحسب باستخدام الفوتونات المتلألئة من داخل الخلية الشمسية ، في حين تُحسب كفاءة الكم الخارجية باستخدام الفوتونات المتلألئة من خارج الخلية الشمسية. علاوة على ذلك ، فإن كفاءة الكم الداخلية لها دائمًا قيمة أعلى من كفاءة الكم الخارجية. بالإضافة إلى ذلك ، لا تعتمد الكفاءة الكمية الداخلية على امتصاص الضوء ، بينما تعتمد كفاءة الكم الخارجية على امتصاص الضوء.
يسرد الرسم البياني التالي الاختلافات بين كفاءة الكم الداخلية والخارجية في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - كفاءة الكم الداخلية مقابل الخارجية
عند النظر في الكفاءة الكمية في الخلايا الشمسية ، هناك نوعان من الكفاءة الكمية الداخلية والخارجية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين كفاءة الكم الداخلية والخارجية في أن كفاءة الكم الداخلية تُحسب باستخدام الفوتونات المتلألئة من داخل الخلية الشمسية ، بينما يتم حساب كفاءة الكم الخارجية باستخدام الفوتونات المتلألئة من خارج الخلية الشمسية.
