[論文レビュー] Solar Energy Conversion and the Shockley-Queisser Model, a Guide for the Perplexed

Jean‐François Guillemoles, Thomas Kirchartz+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 28, 2019

solar cell performance optimization参考文献 28被引用数 58

ひとこと要約

この論文は Shockley-Queisser (SQ) モデルの一般的な誤解を、five underlying assumptions に焦点を当て、それぞれの仮定にどれだけ実際の太陽電池が近づくかを定量化する指標を提案することで明確にします。

ABSTRACT

The Shockley-Queisser model is a landmark in photovoltaic device analysis by defining an ideal situation as reference for actual solar cells. However, the model and its implications are easily misunderstood. Thus, we present a guide to help understand and avoid misinterpreting it. Focusing on the five assumptions, underlying the model, we define figures of merit to quantify how close real solar cells approach each of these assumptions.

研究の動機と目的

• Shockley-Queisserモデルを、理想的な太陽電池の基準として説明する。
• SQモデルの five core assumptions を特定する。
• 各仮定に対して実デバイスを評価するための figures of merit を導入する。
• デバイス設計における SQ の含意の誤解を避けるための指針を提供する。

提案手法

• SQモデルの five assumptions を概念的枠組みとして分析する。
• 各仮定への適合度を定量化するための concrete figures of merit を定義する。
• SQ の理想に対して実デバイスを評価する方法と、一般的な誤解へのガイドを提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Shockley-Queisserモデルの five fundamental assumptions は何であり、それらはその予測をどのように形作るのか？
• RQ2 定義された figures of merit を用いて、実際の太陽電池が各 SQ 仮定にどの程度近いかをどのように定量化できるか？
• RQ3 SQモデルの一般的な誤解は何で、どのように回避できるか？
• RQ4 研究者は SQ フレームワークをどのように活用して太陽電池設計の改善を評価・指針づけできるか？

主な発見

• SQモデルは太陽電池性能の理想化された基準点を確立する。
• 著者らはSQ分析の背後にある five core assumptions を特定する。
• 彼らは real devices が各仮定にどれだけ近いかを定量化するための figures of merit を提案する。
• このガイドは研究者がデバイス設計と解析における SQ の含意を誤解するのを避けるのに役立つことを目的とする。