شبیه سازی سلول خورشیدی کوانتوم دات GaAs/InAs و بهینه سازی لایه ضدبازتاب وافزایش بازده

به جرات می توان گفت یکی از مهمترین چالش های امروز مساله تامین برق است، یکی از ارزان ترین و در دسترس ترین و پاکترین روش های دستیابی به این انرژی، کسب آن از طریق منبع نامحدود خورشید است . در بخش فضایی برای برآورده کردن نیازهای انرژی ماهواره ها، ناگزیر به استفاده از مبدل های انرژی خورشیدی به الکتریکی هستیم. مسلم است که در ماهواره ها و ادوات فضانوردی هزینه تبدیل انرژی آنچنان مهم نیست و مسئله مورد توجه پارامتر دوم و کیفیت و راندمان تبدیل سلول های خورشیدی خیلی اهمیت دارند. ما در این پایان نامه به بررسی نسلی از سلول خورشیدی پرداختیم که می تواند گزینه بسیار خوبی برای استفاده در ماهواره ها باشد. این سلول خورشیدی از ترکیب مولی و غیرمولی عناصر گروه 3 و 5 جدول تناوبی عناصر تشکیل شده است، هدف اصلی ما دستیابی به راندمان تبدیل بالا همراه با چگالی اتصال کوتاه و ولتاژ مدارباز است. یکی ازپارامترهای تاثیرگذار برای تبدیل فوتون به زوج الکترون-حفره فاصله شکاف باند انرژی یا همان اختلاف باند هدایت و ظرفیت است، که با تغییر این فاصله به راحتی میتوان بازده سلول خورشیدی را افزایش داد. فاصله شکاف باند انرژی قابل تنظیم، قابلیت بسیار و مطمئنی می باشد که ما با اضافه کردن نقاط کوانتومی به سلول استفاده کردیم. ما در این تحقیق با مقایسه نتایج بدست آمده توسط خودمان با کارهای انجام شده ی قبلی، توانستیم به بهبود پارامترهای تاثیرگذاراین نسل از سلول خورشیدی دست پیدا کنیم. در نهایت توانستیم بازده 30 % و جریان اتصال کوتاه 45 میلی آمپر بر سانتی متر مکعب و ولتاژ مدارباز 1.1 ولت را برای این نسل از سلول خورشیدی به ثبت برسانیم و در ادامه با اضافه کردن یک لایه در بالای افزاره به عنوان لایه ضد بازتاب، بازده را به میزان 3 درصد و جریان اتصال کوتاه را به میزان 5 میلی آمپر بهبود بخشیدیم. تمام نتایج بدست آمده توسط نرم افزارسیلواکو وماژول اطلس انجام شده اند.