طراحی و شبیه سازی تاثیر آرایه های نقطه کوانتومی سلناید-سربوکادمیوم-سولفید همراه با توری پشتی در افزایش کارایی سلول های خورشیدی گالیوم-آرسناید

سلول های خورشیدی که قطعه اصلی تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی می باشند، از مواد نیمه هادی تشکیل شده اند و یکی از بهترین راه های تامین انرژی الکتریکی هستند. در این مطالعه سلول خورشیدی لایه نازک گالیوم-آرسناید به همراه نقاط کوانتمی کادمیوم-سولفید و آرایه نقاط کوانتمی سلناید-سرب و توری پشتی با دوره بهینه شده، طراحی و شبیه سازی شده است. ساختار نهاییجذب سلول خورشیدی را در تمام طول موج های طیف خورشید (ماوراءبنفش، مرئی، مادون قرمز) افزایش داده است و مراحل کار بصورت گام به گام در پنج بخش ارائه گردیده و ساختارهای شبیه سازی شده به ترتیب بصورت GaAs I ، GaAs II ، GaAs III ، GaAs IV و GaAs V نام گذاری شده است. در این مطالعه از روش تفاضل محدود درحوزه زمان ( FDTD ) جهت محاسبه بازده سلول خورشیدی فیلم- نازک گالیوم-آرسناید استفاده شده است، معادلات دریفت و دیفیوژن، بازترکیب و ترازهای باند، نرخ تولید زوج الکترون-حفره، جذب و بازتابش ساختار، جریان تولید شده و ولتاژ الکترودهای سلول محاسبه شده است. از نانوذرات برای افزایش جذب و ارتقای تحرک حامل های جریان استفاده گردیده است. ساختار نهایی ( GaAs V ) در مقایسه با ساختار سلول خورشیدی گالیوم-آرسناید ساده ، چگالی جریان اتصال کوتاه و ضریب پرشدگی و بازده تبدیل توان را به ترتیب حدود ۱۰ (میلی آمپر بر سانتی متر مربع)، ۵ / %۵ و ۲ / ۱۰ ٪ افزایش داده است

Keywords:

سلول خورشیدی , نقاط کوانتومی , کادمیوم سولفید , سلناید سرب , توری پشتی