شبیه سازی و آنالیز یک سلول خورشیدی دو پیوندی با استفاده از دو لایه BSF در سلول بالایی و با پیوند تونلی جنس InGaP

کارایی سلول های خورشیدی چند پیوندی هنوز به بهترین سطح خود نرسیده است. در این مقاله، به جهت افزایش راندمان افزاره، از نیمه هادی ای با شکاف باند انرژی بزرگتر به عنوان لایه امیتر در سلول پایینی استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از دو لایه BSF در سلول بالایی و با پیوند تونلی جنس InGaP ، عملکرد افزاره بهبود یافته و بازده قدری افزایش مییابد. استفاده از هتروجانکشن AlGaAs/ GaAs به عنوان لایه امیتر و بیس در سلول پایین، در کنار بهینه سازی ضخامت لایه های مختلف سلول، از جمله بیس، امیتر، BSF و بافر، موجب بهبود عملکرد سلول خورشیدی پیشنهادی شده است. انتخاب این مواد بهدلیل داشتن شکاف باندی پهن موجب افزایش شفافیت شده و اندکی از محدودیتهای مربوط به جریان تولید شده سلول میکاهد. در طراحی سلول های خورشیدی چند پیوندی باید به این نکته دقت شود تا جریان کل افزایش یابد. افزایش جریان کلی سلول، می تواند سبب افزایش بازده آن شود. شبیه سازی در نرم افزار SiNaco ATLAS TCAD در انجام شده است. پارامترهای مختلفی مثل چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc)، ولتاژ اتصال باز (Voc)، ضریب پری (FF، راندمان تبدیل (1)، بررسی و با نتایج کارهای قبل مقایسه می شوند. نتایج نشان از عملکرد بهتر افزاره نسبت به ساختارهای دیگر است.

Keywords:

سلول خورشیدی دوگانه , پیوند تونلی InGaP / InGaP , راندمان تبدیل شکاف باند انرژی