بهبود بازده بهینه سازی سلول های خورشیدی لایه نازک CIGS بااستفاده از تغییرمشخصات لایه جاذب

سلول خورشیدی لایه نازک CIGS ترکیب محلول جامد مس ایندیوم سلنید ) - - CIS ( و مس گالیوم –سلنید – CGS) ( نوعی نیمه هادی I-III-VI2 می باشد که به دلیل پایداری بالا و بند گپ مستقیم،یکی از بهترین گزینه ها برای جانشینی سلول خورشیدی سیلیکونی است، همچنین در بین سایر سلولهای خورشیدی لایه نازک ،بازده بالاتر و قیمت پایین تری را دارا می باشد.در این مقاله با استفاده از نرم افزار AMPS(Analysis Of Microelectronic and Photonic Structures) ،ابتدا تاثیرسه عامل عمده ی ضخامت ، چگالی ناخالصی و بندگپ لایه جاذب که مهمترین لایه در سلول خورشیدی میباشد را بر روی پارامترهای خروجی و از جمله بازده بررسی می کنیم.سپس در ادامه برای اولین بار به ارائه دو راهکار مهم جهت بهبود بازده سلول خورشیدی لایه نازک CIGC می پردازیم.لایه های این نوع- سلول خورشیدی عبارتند از: 1 TCO از جنس ZnO )اکسید روی( 2 لایه دریچه ای - CdS )کادمیوم سولفات( با ناخالصی نوع n 3 لایه جاذب - ، CIGS با ناخالصی نوع p 4 لایه مولیبدن 5 زیر لایه شیشه - - ،ای از جنس Soda .کاهش ضخامت لایه جاذب باعث می شود سطح اتصال پشتی به ناحیه تخلیه نزدیکترشودو بدلیل جذب الکترون ها به سطح اتصال پشتی و شرکت آنها در پدیده بازنرکیب،و ، و FF وبازده کوانتومی )(QE کاهش می یابد.با افزایش چگالی ناخالصی لایه جاذب ، بازده از %2933322 به 2133.21 % و با افزایش بندگپ لایه جاذب که در نتیجه افزایش میزان گالیم در سلولCIGS است ،بازده را به 2632222 % بهبود می یابدو میزان بازده کوانتومی ) QE ( دو برابر می شود.در ادامه با ارایه روشی جهت کاهش بازترکیب در فصل مشترک جاذب / اتصال نهایی به وسیله اضافه کردنیک لایه اضافی از جنس لایه جاذب ولی با ناخالصی بیشتر، به بازده 3431512 % دست می یابیم که نسبت به قبل به میزان 532242 % بهبود یافته است. در مرحله آخر برای اولین بار با افزایش بندگپ لایهCIGS .) % اضافی ، بازده را به میزان 336561 % بهبود بخشیدیم ) 3639923 سلول خورشیدی مرجع در این پایان نامه سلولی با و % 284.. و 88 FF= % و 8942202 = می باشد.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی لایه نازک CIGS ، لایه جاذب ، بهبود بازده ، بازده کوانتومی QE ، بازترکیب