سلولهای خورشیدی لایه نازک با رویکرد انعطاف پذیری

فتوولتائیک با توجه به سازگاری زیست محیطی بعنوان منبع انرژی پاک در عرصه جهانی مطرح است. همواره قیمت ارزان، دوام و بازدهی این تجهیزات، قابل توجه بوده است. تکنولوژی لایه نازک که شامل ویفرهای آلی و غیرآلی است، باتوجه به انعطاف پذیری قابل توجه و افزایش در میزان انرژی بدام افتاده، نقطهی عطفی را در تولید این تجهیزات به وجود آوردند. جذب فوتون در مواد آلی )پلیمری( موجب تشکیل اکسایتونهای متحرک میشود ولی در سلول های غیرآلیجذب فوتون منجر به تولید جفت الکترون حفرههای آزاد می گردد و با توجه به طول نفوذ اکسایتون در مواد آلی ) - nm 1 51 ( از یکسو و تحرک پایین اکسایتون از سوی دیگر، محدودیت در بازده سلولهای آلی ایجاد شده است. سلولهای - لایه نازک پایه پلیمری به بازدهی کمتر از 1% در تبدیل انرژی دست یافته اند در حالیکه متوسط بازده نمونههای پایهغیرآلی 51 % است. فناوری سیلیکون که در تولید نسل های اولیه سلول خورشیدی مطرح بوده و عملکرد بهتری نسبت به انواع پلیمری داشته، از همان ابتدا با ضریب جذب نوری کم) cm -1 2 10 ( و انرژی باندگپ کوچک) eV 1/1 ( چندان برایتولید برق خورشیدی مناسب نبوده و زمینهی توسعهی مواد با خواص اپتوالکتریکی بهتر را بهمنظور بهینه سازی سیستم-های فتوولتائیک، فراهم کرده است. در بخش نخست این مقاله به معرفی تعدادی از نیمه رساناها که در قالب تکنولوژی لایه نازک مطرح شدهاند و می توانند جایگزین سیلیکون بالک در سلول خورشیدی شده و خاصیت انعطاف پذیری نیزداشته باشند، پرداخته می شود. سیلیکون متخلخل با بهبود برخی پارامترهای تعیین کننده، توانسته است بعنوان نسل جدیدی از لایه های نازک منعطف در این سامانهها بخوبی بکار گرفته شود. در بخش دوم، پتانسیل کاربرد سیلیکون متخلخل لایه نازک و خواص جانبی آن مورد بررسی قرار گرفته و امکان جایگزینی سیلیکون متخلخل به جای لایه هاینازک مطرح در سلول های خورشیدی منعطف، مطالعه خواهد شد

کلیدواژه ها:

فتوولتائیک ، لایهنازک ، سلول خورشیدی انعطافپذیر ، سیلیکون متخلخل