بررسی تاثیر ضخامت لایه میانگیر بر کارایی سلول های خورشیدی نانومتری cdte/cds

سلول های خورشیدی متشکل از قطعات نیم رسانایی هستند که مستقیماً انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. امروزه سلول های خورشیدی سیلیکونی به صورت صنعتی و با بازدهی بالا تولید می شوند، ولی هزینه تولید آنها بسیار زیاد است. تحقیقات زیادی در زمینه سلول های خورشیدی برپایه cdte صورت گرفته است از جمله مزایای این سلول های خورشیدی می توان به بازده بالا، قیمت کمتر و حساس نبودن نسبت به زاویه تابش نور خورشید و تغییرات درجه حرارت اشاره کرد. سلول خورشیدی cdte/cds نمونه ای از یک پیوندگاه است که، روی بستره شیشه ای لایه نشانی شده با اکسید رسانای شفاف که به عنوان الکترود جلویی به کار می روند، ساخته می شوند. کادمیوم تلوراید با گاف انرژی برابر ev45/1 است که بسیار نزدیک به گاف انرژی بهینه برای سلول خورشیدی می-باشد، ماده مناسبی برای سلول های فتوولتائیک لایه نازک است. چون ضریب جذب cdte بالاست (cm-1105×5) می تواند همه فوتون های با انرژی بیش از ev45/1 را جذب کند. کادمیوم سولفاید نیز با گاف انرژی ev45/2 و رسانایی خوب معمولاً در ترکیب با cdte استفاده می شود. استفاده از لایه نازک کادمیوم سولفاید شیوه ای برای بالا بردن کارایی دستگاه است. در این پروژه ابتدا به بررسی ساختار سلول خورشیدی cdte/cds پرداخته و سپس سلول خورشیدی را با دو لایه رسانای شفاف ito و sno2 شبیه سازی کرده و ضخامت لایه های این سلول ها را بهینه سازی کردیم، و تأثیر ضخامت لایه های میانگیر sb2te3، as2te3، znte و zno را بر هر دو سلول خورشیدی بررسی کردیم. در نهایت بهترین طراحی ما منجر به شبیه سازی سلول خورشیدی cdte/cds با لایه میانگیر زینک تلوراید با ساختار sno2(30nm)/cds(20nm)/cdte(1µm)/znte(20nm)/au که بازده %04/21 می شود.