تحلیل و شبیه سازی سلول های خورشیدی فیلم نازک cigs

سلول خورشیدی فیلم نازک cigs یکی از بهترین انتخاب ها برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته می باشد، به دلیل اینکه ثابت جذب لایه جاذب آن تقریبا 5^10است و همچنین گاف انرژی آن می تواند از ev 1/02 تا 68/1 تغییر کند. در این پایان نامه برای شبیه سازی از مدل نفوذ-رانش یک بعدی استفاده شده است. معادلات نفوذ-رانش به روش عددی گامل به کمک نرم افزارهای matlab و silvaco حل شده اند. در ابتدا نحوه انتقال حامل های تولید شده در این نوع سلول ها و عواملی که موجب محدودیت کارایی سلول می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است. از آن جایی که در این دسته سلول ها به دلیل ضخامت کم لایه جاذب فاصله ی بین اتصال پشتی و ناحیه تخلیه ناچیز است، نور بیشتری به اتصال پشتی می رسد و بازترکیب در این ناحیه مکانیسم تلفات اصلی در سلول می باشد. از این رو راه کارهایی جهت دور کردن حامل ها از اتصال پشتی سلول همچون تدریجی کردن گاف انرژی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق روشی جدید برای بهینه سازی عملکرد سلول ارائه شده است. اساس این روش افزایش ناخالصی بخشی از لایه جاذب است که اثر آن در ضخامت های مختلف جاذب مورد بررسی قرار گرفته است. در شبیه سازی سلول cigs در دمای k 300 با گاف انرژی بهینه، voc=0/639 v jsc=34/68 ,ff=78/92و راندمان 51/17%، و در شبیه سازی سلول بهبود یافته، voc=0/827 v jsc=30/35,ff=82/71 و راندمان 62/20% بدست آمده است که نسبت به سلول پایه 11/3% بهبود یافته است.