بررسی پارامترهای سلول خورشیدی فیلم نازک cds/cdte در شرایط مختلف
چکیده
در این پایان نامه، در ابتدا معادلات حاکم بر ساختار فراپیوند یک سلول خورشیدی فیلم نازک cds/cdte به کمک مدل دریفت- دیفیوژن و روش گسسته سازی تفاضل محدود در نرم افزار matlab مدل سازی شده اند. ساختار این قطعه ابتدا در حالت تاریک و سپس تحت تابش طیف am1.5 شبیه سازی شده است. به منظور کسب اطمینان از مدل ارائه شده، این قطعه بار دیگر توسط نرم افزار silvaco tcad 2010 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با توجه به اهمیت جنبه ی اقتصادی در تکنولوژی ساخت سلول های خورشیدی و لزوم دست یابی به سلول های کم هزینه، امکان کاهش ضخامت لایه ی cdte مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش بعدی این شبیه سازی از اضافه کردن لایه ی bsf به ساختار پایه ی سلول به عنوان راهکاری برای غلبه بر اثر بازترکیب سطحی استفاده شده است. به منظور افزایش ولتاژ مدار باز سلول cdte دو راهکار اصلی شامل افزایش طول عمر الکترون های اقلیت و افزایش ناخالصی نوع p حامل ها در این نیمه رسانا ابتدا به صورت تکی و سپس به طور تلفیقی دنبال شده اند. بر اساس نتایج، دست یابی به ولتاژ مدار بازی حدود v 1.07 با افزایش هم زمان دو فاکتور چگالی حامل ها و طول عمر الکترون های اقلیت امکان پذیر خواهد بود. استفاده ی هم زمان از فاکتورهای بررسی شده، یعنی افزودن لایه ی bsf، افزایش چگالی ناخالصی و طول عمر حامل ها در نیمه رسانای cdte نتایج بسیار خوبی را از نقطه نظر جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز سلول و... به دنبال خواهند داشت. این تحقیق الگوریتمی جدید برای ارزیابی عددی این فاکتورها و بهینه سازی پارامترهای یک سلول خورشیدی cds/cdte ارائه می کند.