مدل سازی و تجزیه و تحلیل ساختار سلول خورشیدی دوپیوندی با شکاف انرژی مستقیم مبتنی بر الگوریتم مونت کارلو گروهی

در این تحقیق، هدف، طراحی و ارائه یک الگوریتم جهت مدل سازی و شبیه سازی مونت کارلو سلول های خورشیدی دو پیوندی و پیاده­سازی نرم­افزاری آن است. امروزه با توجه به اهمیت طراحی سلول­های خورشیدی با بهترین راندمان، راهکار استفاده از سلول­های خورشیدی چندپیوندی در طراحی و ساخت پنل­های خورشیدی تبدیل به امری اجتناب ناپذیر شده است. گرچه نیل به این هدف، افزایش پیچیدگی ساختار سلول را به همراه خواهد داشت، لیکن، شبیه سازی این افزاره و تجزیه و تحلیل رفتار الکتریکی و الکترونیکی آن پیش از آغاز فرآیند ساخت، روند دستیابی به سلول بهینه را تسریع خواهد کرد. با توجه به ماهیت تصادفی حرکت الکترون­ها و حفره­ها در سلول خورشیدی و توانایی الگوریتم مونت کارلو در مدل­سازی پدیده­های تصادفی، استفاده از این روش اطلاعات دقیق­تری از مشخصه های افزاره  نسبت به روش­های رانش-دیفیوژن و هیدرودینامیک فراهم خواهد نمود. در این تحقیق، به منظور انطباق بیشتر رفتار افزاره مدل­سازی شده با نمونه واقعی، از روش مونت کارلو گروهی جهت شبیه سازی حرکت ذرات در سلول دو­­پیوندی استفاده شده است. از جمله مشخصه های الکتریکی و الکترونیکی مستخرج از سلول مورد مطالعه، عبارتند از: توزیع غلظت حامل­های ذاتی و نوری در طول افزاره، توزیع انرژی حامل­ها در طول افزاره، توزیع پتانسیل الکتریکی و منحنی جریان-ولتاژ سلول. در این تحقیق از نرم افزار متلب، نسخه b(۹.۵.۰)۲۰۱۸R، به­منظور شبیه سازی سلول خورشیدی دو پیوندی، مبتنی بر روش مونت کارلو گروهی استفاده شده است.  

کلیدواژه ها:

Two-junction Solar Cells ، Ensemble Monte Carlo ، Scattering Processes ، Distribution of Energy ، Distribution of Photo Carrier Concentration ، Conversion Efficiency. ، سلول خورشیدی دوپیوندی ، روش مونت کارلو گروهی ، فرآیندهای پراکندگی ، توزیع انرژی ذرات ، توزیع غلظت حامل های نوری ، راندمان تبدیل