شبیه‌سازی سلول‌ خورشیدی CIGS و بهینه‌سازی لایه‌‌ی ZnO:Al با نرم‌افزار‌های‌COMSOL و T-CAD برای افزایش راندمان

با توجه به درک جهانی و نیازمندی‌ها در زمینه‌ی استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر و پاک, انرژی خورشیدی در کانون توجه بسیاری از مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. امروزه کاهش قیمت ساخت در کنار راندمان ، از اهداف مهم صنعت سلول‌های خورشیدی می‌باشد. یکی از راه‌های کاهش قیمت، بکارگیری تکنولوژی فیلم نازک در این سلول‌ها می‌باشد که از اثر فتوولتایی استفاده می‌کنند. در بین این فیلم‌های نازک, Cu(In Ga)Se علاوه بر این که دارای قیمت پایینی است‌، بیشترین راندمان را نیز در بین فیلم های نازک دارا می‌باشد. در این مقاله به شبیه‌سازی سلول خورشیدی نانوساختار CIGS با استفاده از نرم‌افزارهای Comsol و Sivaco-Tcad پرداخته شده و در ادامه برای افزایش راندمان، پهنا و ضخامت ZnO:Al بهینه سازی شده است. بیشترین راندمان با نرم‌افزار Comsol در بهینه‌سازی ضخامت، مقدار 19.1 و با نرم‌افزار T-CAD برابر با 19.702 در ضخامت 0.3 میکرومتر برای این لایه‌‌ی بدست آمد. در نهایت با بهینه‌سازی پهنای این لایه در همین ضخامت بهینه شده مقدار راندمان در پهنای 3 میلی‌متر تا 19.9 درصد افزایش یافت.