طراحی و بهینه سازی ترانزیستورهای tft در سیستمهای خورشیدی با راندمان بالا

در سلول های خورشیدی آمورف لایه نازک با ساختار p-i-n یک لایه ذاتی ضخیم می تواند نور بیشتری برای تولید الکترون و حفره جذب کند. با این حال یک لایه ضخیم ذاتی میدان الکتریکی رانشی را برای انتقال حامل ها تضعیف می کند. از سوی دیگر یک لایه نازک نمی تواند نور کافی جذب کند. ضخامت لایه ذاتی یک پارامتر کلیدی است که می تواند عملکرد سلول های خورشیدی لایه نازک را محدود کند. تزریق اتم های ge به شبکه si در سلول های خورشیدی بیس سیلیکنی یک رویکرد موثر در بهبود پارامترهای آن است. بویژه چگالی جریان سلول بدون کاهش ولتاژ مدار باز آن، بدلیل مدولاسیون گاف انرژی مواد و تشکیل ساختار فراپیوندی افزایش می یابد. این تحقیق روشی جدید برای ارزیابی عددی و بهینه سازی یک سلول خورشیدی لایه نازک با ساختار دو پیوندی سیلیکن آمورف ( a-sige:h/a-si:h ) را ارائه می کند و تمرکز آن بر روی بهینه سازی سلول خورشیدی تک پیوندی a-sige:h بر اساس بهینه سازی میزان ge موجود در لایه ذاتی، ضخامت لایه ذاتی و لایه p و میزان ناخالصی p در سلول خورشیدی لایه نازک تک پیوندی ( p-a-si:h/i-a-sige:h/n-a-si:h ) خواهد بود. شبیه سازی نشان می دهد برای میزان مناسب ژرمانیوم، راندمان سلول خورشیدی در حدود 6.5? نسبت به سلول های خورشیدی معمول بهبود می یابد. در این کار اثر لایه ذاتی و لایهn ، مانند ضخامت و میزان چگالی ناخالصی بر روی مشخصه های الکتریکی و نوری سلول های خورشیدی فراساختار لایه نازک a-si:h/a-sige:h مانند نرخ تولید، بازترکیب و میدان الکتریکی درون سلول مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، ساختار بهینه شده برای سلول های خورشیدی تک پیوندی و دو پیوندی بدست آمد. بعد از بهینه سازی لایه های i و p یک سلول خورشیدی دو پیوندی با jsc=265a/m2 ، voc=1.13v، ff=0.795 و راندمان 23.5? در دمای 300 درجه کلوین بدست آمد.