Efisiensi sél surya ngurangan nalika pasangan éléktron-liang ngahiji deui sateuacan tiasa dianggo sacara efektif. Nalika semikonduktor nyerep cahaya dina panjang gelombang anu pas, pasangan éléktron-liang dihasilkeun. Dina kaayaan cahaya, konsentrasi pamawa dina bahan ngaleuwihan nilai kasaimbanganana. Sakali sumber cahaya dicabut, konsentrasi pamawa bakal balik deui ka kaayaan kasaimbanganana dina prosés anu umumna disebut rekombinasi. Di handap ieu aya sababaraha mékanisme rekombinasi anu béda:
1. Rekombinasi Radiatif
Rekombinasi radiatif nyaéta sabalikna tina prosés panyerepan cahaya, dimana éléktron transisi tina kaayaan énergi luhur deui ka kaayaan énergi anu langkung handap, ngaleupaskeun énergi anu kaleuleuwihi salaku cahaya. Jinis rekombinasi ieu penting dina laser semikonduktor sareng dioda pemancar cahaya (LED) tapi henteu dominan dina sél surya silikon.
2. Rekombinasi Auger
Rekombinasi auger nyaéta prosés sabalikna tina ionisasi dampak. Nalika éléktron sareng liang ngahiji deui, énergi anu kaleuleuwihi ditransfer ka éléktron anu sanés tinimbang dileupaskeun salaku cahaya. Éléktron anu kaéksitasi teras ngaleuleuskeun deui kana kaayaan aslina, ngaleupaskeun fonon (énergi geter). Rekombinasi auger janten langkung jelas dina bahan anu didoping pisan, khususna nalika konsentrasi pangotor ngaleuwihan 10¹⁷ cm⁻³, jantenkeun éta prosés rekombinasi anu dominan dina kasus sapertos kitu.
3. Rekombinasi Dibantuan ku Jebakan
Pangotor sareng cacad dina semikonduktor nyiptakeun tingkat énergi anu diidinan dina celah pita anu dilarang. Tingkat énergi cacad ieu ngagampangkeun prosés rekombinasi dua léngkah: éléktron mimitina ngaleuleuskeun tina pita konduksi ka tingkat cacad teras ka pita valénsi, dimana éta ngahiji deui sareng liang. Prosés ieu épéktip pisan dina ngamajukeun rekombinasi sareng tiasa mangaruhan kinerja sél surya sacara signifikan.
4. Rekombinasi Beungeut
Beungeut semikonduktor tiasa ditingali salaku daérah anu konsentrasi cacadna luhur kusabab terminasi struktur kristal. Cacat permukaan ieu nyiptakeun seueur kaayaan énergi dina celah pita anu dilarang, dimana rekombinasi tiasa lumangsung kalayan gampang. Rekombinasi permukaan mangrupikeun faktor anu penting sabab struktur kristal dina permukaan henteu teratur pisan, ngajantenkeun rekombinasi langkung dipikaresep lumangsung di daérah ieu.
Kacindekan
Dina sél surya praktis, mékanisme rekombinasi ieu nyumbang kana karugian kinerja sacara umum. Tugas pikeun désainer sél nyaéta pikeun ngaminimalkeun karugian ieu pikeun ningkatkeun efisiensi. Unggal prosés rekombinasi nampilkeun tantangan anu béda, sareng ngungkulan ieu ngalangkungan pilihan bahan, pasivasi permukaan, sareng tingkat doping anu dioptimalkeun penting pisan pikeun ningkatkeun kinerja sél surya. Salaku tambahan, fitur desain anu béda ngabédakeun rupa-rupa sél surya komérsial di pasar, mangaruhan efisiensi sareng poténsi aplikasi na.
