بهره وری سلول های خورشیدی مبتنی بر گرافن و بهبود راندمان آنها

گرافن، با ویژگی هایی همچون گاف انرژی صفر، تحرک بالای الکترونی، رسانایی خوب الکتریکی، شفافیت و انعطاف زیاد، نویدبخش سلولهای خورشیدی است که بهبود بازده و کاهش هزینه های تولید را به همراه دارند. برای استفاده از گرافن به عنوان کنتاکت و در عین حال لایهی فعال، یعنی ایجاد پیوند شاتکی، نیاز به افزایش سد شاتکی، کاهش مقاومت و افزایش شفافیت گرافن است که با 5 لایه گرافن دوپ شده با TFSA 20mM، میتوان به آن دست یافت. برای بهبود راندمان، کنتاکت اهمی را ناشی از ایجاد سد در برابر جریان و اثر پراکندگی نانو ذرات را به علت افزایش جذب نور بررسی کردیم. نانو ذرات نقره مناسب ترین پراکندگی را ایجاد میکند. در نمونه آزمایشگاهی با نانو ذرات نقره 12 نانومتر برای طول موجهای بزرگتر از 500 نانومتر جذب افزایش مییابد ولی در سایر طول موجها کاهش مییابد. برای حل این مشکل قبل از نانو ذرات لایه ای باریک از سیلیکون قرار دادیم تا بتوان فوتونهای پر انرژی را در این ناحیه جذب کرد. برای شبیه سازی از نرم افزار wxAMPSاستفاده شده است. با ساختار جدید بازدهی %11/53 بدست آمده است که با افزایش نسبی بیش از %27 نسبت به سلول خورشیدی پیوند شاتکی گرافینی مرجع میباشد.

Keywords:

سلول خورشیدی , گرافین , پیوند شاتکی , نانو ذرات