افزایش راندمان سلول خورشیدی فراپیوند با استفاده از مواد GaInP/GaAS

در این مقاله ساختار یک سلول خورشیدی مبتنی بر مواد GaInP/GaAs را با نرم افزار Silvaco/Atlas مورد مطالعه و شبیه سازی قرار داده ایم و به منظور بهبود عملکرد سلول، از سلول تک پیوندی AlInGaP به جای امیتری که از جنس GaAs است ،استفاده کرده ایم که گاف انرژی بزرگتری نسبت به GaAs دارد.جنس لایه بیس را همان GaAs در نظر گرفته و آن را به دو لایه با ضخامت یکسان تقسیم کرده ایم . برای ایجاد یک میدان اضافه ، چگالی ناخالصی AlInGaP، دو مقدار متفاوت در نظر گرفته میشود که سبب ایجاد یک میدان اضافه میشود.سپس اثر تغییر چگالی ناخالصی لایه های جدید را بر روی جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز، ضریب پر شدگی و بازده تبدیل نشان داده ایم و با بدست آوردن چگالی ناخالصی بهینه برای هر یک از لایه های سلول خورشیدی، ساختاری بهینه بدست آورده ایم . برای ساختار بهینه ی سلول خورشیدی پس از شبیه سازی تحت تابش ۰AM ، ۲mA/cm ۷۷.۱۱ISC= و v ۱۱.۳VOC= و ۵۱.۹۱FF= بدست آمدند که نشان دهنده ی بازدهی تبدیل %۵۲.۳۳ میباشد که نسبت به ساختار اولیه %۰۶.۹ افزایش داشته است .ترکیب نتایج باعث بدست آمدن یک مشخصه مناسب از سلول خورشیدی GaInP/GaAsمیشود.

Keywords:

سلول خورشیدی , راندمان , چگالی ناخالصی , GaInP/GaAs