تاثیر نانوساختار بر روی افزایش بازدهی سلول خورشیدی سه بعدی

کاربردهای سلول های خورشیدی اکنون بخش مهم ولاینفک زندگی روزمره ما را تشکیل می دهند و در بسیاری از صنایع و تکنولوژی روز جهانی، به بهره برداری رسیده اند. سلول های خورشیدی بر پایه سه نسل اول، دوم و سوم تولید شده اند. نسل اول شامل ساختارهای سیلیکانی ساده با پیوند p-n است. نسل دوم شامل سلول های لایه نازک می باشد که بر اساس لایه نشانی بر روی شیشه و یا مواد دیگر به دست می آید. در سال های اخیر، تکنولوژی های جدیدی تحت عنوان نسل سوم ، برای دستیابی به بازده بیش تر در ساختارهای خورشیدی ارائه شده است. فناوری نانو، راه حل های جدیدی را در بهبود کیفیت تولید سلول های خورشیدی نسل سوم ارائه کرده است. مزایای استفاده از نانوساختارها برای جمع آوری بیش تر انرژی خورشیدی به صورت الکتریکی و نوری هستند. همان طور که نور از ساختار سه بعدی سلول خورشیدی عبور می کند، پراکندگی و طول مسیر موثر را برای جذب نور افزایش می دهد. هدف کلی در ارائه ساختارهای جدید بر روی سطوح ضد بازتاب و تغییر ساختارهای سطح، کاهش میزان بازتاب نور خورشید از سطح سلول و افزایش جذب نور(دام یا تله نوری) در آن می باشد. در این پایان نامه انواع سلول های خورشیدی و میزان بازدهی آن ها و عوامل موثر در نوع ساختار سلول ها مورد مطالعه قرار گرفته و ساختار های جدید سه بعدی هرمی، هرمی با فاصله و هرم بر روی استوانه ارائه شده است. هم چنین، تأثیر نانوساختارها بر افزایش جذب نور و کاهش بازتاب از سطح براساس زوایای مختلف تابش شده بررسی و به مقایسه ساختار پیشنهادی با نانوسیم های سیلیکانی بر اساس جذب پرداخته شده است. شاخص بازتاب کلی بر حسب طول موج نور تابشی سلول به کمک شاخص های بهینه بازتاب مورد تحلیل قرار می گیرد و شبیه سازی های ارائه شده به کمک نرم افزار matlab انجام شده است.