تحلیل و شبیه سازی سلول خورشیدی باند میانی (ibscs)

سلول خورشیدی باند میانی برای افزایش بازده تبدیل انرژی سلول خورشیدی تک پیوندی ارائه شد. سلول خورشیدی باند میانی با قرار دادن نیمه هادی باند میانی بین دو امیتر p و n ساخته می شود. نیمه هادی باند میانی دارای یک باند الکترونی در گاف انرژی است که این باند با قرار دادن خال های کوانتومی (inas) به عنوان ماده ی مهمان در ماده ی میزبان (gaas)، شکل می گیرد. این باند سبب می شود فوتون های با طول موج بالا که از سلول معمولی تک پیوندی عبور می کردند جذب شوند. گسترش طیف جذب فوتون موجب افزایش تولید چگالی حامل های نوری و در نتیجه افزایش چگالی جریان نور می-شود. در این تحقیق سلول های خورشیدی باند میانی در دو حالت بدون تزریق و با تزریق لایه ی باند میانی(بیس) و سلول خورشیدی pin تک پیوندی تجزیه، تحلیل و شبیه سازی شدند. برای شبیه سازی از مدل دریفت-دیفیوژن یک بُعدی (1-d) استفاده شده است. معادلات دریفت- دیفیوژن با روش عددی نیوتن به کمک نرم افزار matlab با در نظر گرفتن پارامترهای متفاوت با کارهای قبلی به عنوان مجهول، حل شدند. بررسی دقیق و انتخاب مناسب پارامترهای سلول نشان داد که برای هر دو حالت سلول باند میانی بدون تزریق و با تزریق بیس، بازده از سلول pin بیشتر بدست می آید. نتایج شبیه-سازی سلول باند میانی بدون تزریق و با تزریق لایه ی بیس بررسی و با یکدیگر مقایسه شدند و بهینه سازی بازده سلول به کمک تزریق لایه ی بیس مورد تایید قرار گرفته است.