افزایش بازدهی سلول خورشیدی CIGS با ترکیب مناسب لایه‎های بافر CdS و CdSe: شبیه‎سازی به وسیله نرم‎افزار Silvaco

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 283

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_ENERGY-12-3_010

تاریخ نمایه سازی: 29 آبان 1401

چکیده مقاله:

یکی از لایههای اصلی در ساخت سلول‎های خورشیدی لایه نازک سلنید گالیوم ایندیوم مس (CIGS)، لایه بافر است. لایه بافر باعث افزایش مقدار جذب و کاهش بازترکیب‎های سطحی می‎شود. لذا سلول خورشیدی به میزان بیشتری حاملهای بار تولیدشده را جذب می کند و موجب افزایش بازدهی در آن می‎‎شود. در این پژوهش با استفاده از نرم‎افزار شبیه‎ساز سیلواکو، لایه‎های کادمیوم سولفید (CdS) و کادمیوم سلنید (CdSe) به عنوان لایه بافر در ساختار مدل‎سازی شده و تاثیر ترکیب‎های مختلف از این دو لایه بر روی پارامترهای JSC, VOC, FF, η بررسی شده است. نتایج اولیه نشان داد که افزایش ضخامت در لایه بافر می‎تواند بازدهی سلول را کاهش دهد. ادامه شبیه‎سازی‎ها نشان داد در شرایطی که لایه کادمیوم سلنید نزدیک به لایه جاذب (CIGS) باشد، حالت بهینه برای لایه بافر، متشکل از ۴۰ نانومتر از کادمیوم سولفید و ۱۰ نانومتر از کادمیوم سلنید است و می‎تواند بازدهی را به ۱۹/۲۵% افزایش دهد. همچنین نمودار انرژی نشان داد که در حالت بهینه، حرکت الکترون‎ها و حفره‎ها به صورت فرایند آبشاری و بدون سد اتفاق میافتد که موجب افزایش قابل توجه بازدهی شده است.

نویسندگان

طیبه قربانی

Institute of Nanoscience and Nanotechnology, University of Kashan

مصطفی زاهدی فر

Physics Department, University of Kashan

مهرداد مرادی

Institute of Nanoscience and Nanotechnology, University of Kashan

احسان قنبری

Institute of Nanoscience and Nanotechnology, University of Kashan

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Pettersson, J., Modelling band gap gradients and Cd-free buffer layers ...
  • Camacho-Espinosa, E., López-Sánchez, A., Rimmaudo, I., Mis-Fernández, R. and Peña, ...
  • Ahmad, F., Anderson, T. H., Monk, P. B. and Lakhtakia, ...
  • Li, W., Li, W., Feng, Y. and Yang, C., "Numerical ...
  • Regmi, G., Ashok, A., Chawla, P., Semalti, P., Velumani, S., ...
  • Niki, S., Contreras, M., Repins, I., Powalla, M., Kushiya, K., ...
  • Nakamura, M., Yamaguchi, K., Kimoto, Y., Yasaki, Y., Kato, T., ...
  • Kumar, A., Goyal, A. K., Gupta, U., Gupta, N. and ...
  • Ghorbani, T., Zahedifar, M., Moradi, M. and Ghanbari, E., "Influence ...
  • AlZoubi, T. and M. Moustafa, "Numerical optimization of absorber and ...
  • Bagul, B. Y., "Growth and characterization of cadmium sulphide films ...
  • Tobbeche, S., Kalache, S., Elbar, M., Kateb, M. N. and ...
  • Moradi, M., Teimouri, R., Saadat, M. and Zahedifar, M., "Buffer ...
  • Barman, B. and Kalita, P. K., "Influence of back surface ...
  • Kato, T. Wu, J. Hirai, Y. Sugimoto, H. and Bermudez, ...
  • Bouabdelli, M. W., Rogti, F., Maache, M. and Rabehi, A., ...
  • Tobbeche, S., Kalache, S., Elbar, M., Kateb, M. N. and ...
  • Gray, J. L., The physics of the solar cell. Handbook ...
  • Zhou, W., Nanoimprint lithography: an enabling process for nanofabrication. Springer ...
  • Hayat, M., Babaji, G., Said, M. and Ahmed, A. B., ...
  • Reyes-Banda, M. G., Regalado-Perez, E., Pintor-Monroy, M. I., Hernández-Gutierrez, C. ...
  • Tan, F., Wang, Z., Qu, S., Cao, D., Liu, K., ...
  • Pettersson, J., Modelling band gap gradients and Cd-free buffer layers ...
  • Camacho-Espinosa, E., López-Sánchez, A., Rimmaudo, I., Mis-Fernández, R. and Peña, ...
  • Ahmad, F., Anderson, T. H., Monk, P. B. and Lakhtakia, ...
  • Li, W., Li, W., Feng, Y. and Yang, C., "Numerical ...
  • Regmi, G., Ashok, A., Chawla, P., Semalti, P., Velumani, S., ...
  • Niki, S., Contreras, M., Repins, I., Powalla, M., Kushiya, K., ...
  • Nakamura, M., Yamaguchi, K., Kimoto, Y., Yasaki, Y., Kato, T., ...
  • Kumar, A., Goyal, A. K., Gupta, U., Gupta, N. and ...
  • Ghorbani, T., Zahedifar, M., Moradi, M. and Ghanbari, E., "Influence ...
  • AlZoubi, T. and M. Moustafa, "Numerical optimization of absorber and ...
  • Bagul, B. Y., "Growth and characterization of cadmium sulphide films ...
  • Tobbeche, S., Kalache, S., Elbar, M., Kateb, M. N. and ...
  • Moradi, M., Teimouri, R., Saadat, M. and Zahedifar, M., "Buffer ...
  • Barman, B. and Kalita, P. K., "Influence of back surface ...
  • Kato, T. Wu, J. Hirai, Y. Sugimoto, H. and Bermudez, ...
  • Bouabdelli, M. W., Rogti, F., Maache, M. and Rabehi, A., ...
  • Tobbeche, S., Kalache, S., Elbar, M., Kateb, M. N. and ...
  • Gray, J. L., The physics of the solar cell. Handbook ...
  • Zhou, W., Nanoimprint lithography: an enabling process for nanofabrication. Springer ...
  • Hayat, M., Babaji, G., Said, M. and Ahmed, A. B., ...
  • Reyes-Banda, M. G., Regalado-Perez, E., Pintor-Monroy, M. I., Hernández-Gutierrez, C. ...
  • Tan, F., Wang, Z., Qu, S., Cao, D., Liu, K., ...
  • نمایش کامل مراجع