مدل سازی سلول خورشیدی چاه کوانتومی نامتقارن و تحلیل اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد آن

چاه های کوانتومی لایه هایی نانومتری هستند که حضور آنها در ناحیه ذاتی پیوند pin یک سلول خورشیدی چاه کوانتومی(qwsc)، پاسخ طیفی سلول را در طول موج های بالا بهبود داده و در نتیجه جریان اتصال کوتاه را افزایش می دهند. در تحقیقاتی که تا کنون گزارش شده است، نشان داده شده که در سلول های خورشیدی چاه کوانتومی متقارن، یعنی سلول هایی با توزیع یکنواختی از چاه ها، بازدهی نسبت به سلول pin افزایش می یابد. هدف از این پایان نامه بررسی اثر عدم تقارن چاه های کوانتومی و توزیع نایکنواخت آنها بر بازدهی سلول خورشیدی است. برای رسیدن به این هدف یک سلول چاه کوانتومی بر مبنای algaas ،که ناحیه ذاتی آن از لایه های نانومتری alxga1–xas/alyga1–yas تشکیل شده، مدل سازی شده است. دراین مدل همواره شرط 0?y<x?0.35 برقرار است. یعنی، x بیانگر ضریب مولی آلومینیوم در دیواره های چاه ها و y نمایشگر آن ضریب در کف چاه ها است. این مدل برای محاسبه پاسخ فرکانسی و جریان تاریکی سلول است. جریان مدار بسته آن نیز از روی پاسخ فرکانسی محاسبه می شود. برنامه کامپیوتری نوشته شده قابلیت حل معادله شرودینگر یک بعدی برای تعیین ترازهای انرژی چاه کوانتومی و همچنین محاسبه ضریب جذب چاه کوانتومی با در نظر گرفتن اثر اکسایتونی و میدان الکتریکی را داراست. ورودی های برنامه عبارتند از: عرض و تراکم ناخالصی سه ناحیه اصلی پیوند pin (یعنی ناحیه p، i و n)، تعداد چاه-های کوانتومی در ناحیه ذاتی، عرض و عمق هر چاه در ناحیه ذاتی، ضریب بازترکیب تابشی و غیرتابشی در ناحیه تهی و سرعت بازترکیب سطحی در فصل مشترک چاه و دیواره. با استفاده از این مدل انواع ساختارهای نامتقارن بررسی شده است. این ساختارها ازچاه هایی با پهناها و ارتفاع های متفاوت با توزیع نایکنواخت تشکیل شده اند. با تغییر دادن عرض ها یا عمق های چاه ها به طور مجزا یا همزمان، نشانی از افزایش بازدهی نسبت به سلول چاه کوانتومی معمولی با توزیع یکنواخت از چاه ها دیده نشد. در هرحال دراین پایان نامه نشان داده شده است که افزایش عرض و عمق چاه ها باعث افزایش بازدهی سلول pin می شود.