光电压损失计算器 | Photovoltage Loss Calculator

参数设置 Parameters

温度 T K

电致发光量子效率 EQE_EL 非辐射复合损失来源 (典型 1e-6 ~ 1e-2)

EQE 光谱数据

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两列格式：波长(nm) EQE（0~1或%）

计算结果 Results

E_g

—

eV · (λ_g — nm)

J_SC (EQE 积分)

—

mA/cm²

J_SC^SQ

—

mA/cm²

J₀^SQ

—

mA/cm²

V_OC^SQ (S-Q 极限)

—

Shockley-Queisser

V_OC^rad (辐射极限)

—

Radiative limit

J₀^rad

—

mA/cm²

V_OC (计算)

—

V_OC^rad − ΔV₃

ΔV₁ 光电流失配

—

E_g/q − V_OC^SQ + (k_BT/q)·ln(J_SC^SQ/J_SC)

ΔV₂ 辐射复合

—

(k_BT/q)·ln(J₀^rad/J₀^SQ)

ΔV₃ 非辐射复合

—

−(k_BT/q)·ln(EQE_EL)

总损失 ΔV_total

—

ΔV₁ + ΔV₂ + ΔV₃

EQE_EL (反推)

—

由实测 V_OC 反推

电压损失分解 · Voltage Loss Breakdown (mV)

EQE 光谱与 AM 1.5G 太阳光谱

计算公式 Methodology

Φ_BB(E) = 2πE²/(h³c²) · 1/(e^E/k_BT−1)，黑体光子流密度

J_SC^SQ = q ∫_Eg^∞ Φ_AM1.5(E) dE，S-Q 短路电流

J_0^SQ = q ∫_Eg^∞ Φ_BB(E) dE，S-Q 反向饱和电流

V_OC^SQ = (k_BT/q)·ln(J_SC^SQ / J_0^SQ)，S-Q 极限开路电压

J_0^rad = q ∫_Eg^∞ EQE_PV(E) Φ_BB(E) dE，真实EQE反向饱和电流

ΔV₁ = E_g/q − V_OC^SQ + (k_BT/q)·ln(J_SC^SQ / J_SC)，光电流失配损失

ΔV₂ = (k_BT/q)·ln(J₀^rad / J₀^SQ)，辐射复合损失 (真实EQE vs S-Q理想)

ΔV₃ = −(k_BT/q)·ln(EQE_EL)，非辐射复合损失

光电压损失计算器 · Photovoltage Loss Calculator

电压损失分解 · Voltage Loss Breakdown (mV)

EQE 光谱与 AM 1.5G 太阳光谱

计算公式 Methodology

电压损失能级图 · Energy Level Loss Diagram