دوره 21، شماره 1 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 21 شماره 1 1403 )
جلد 21 شماره 1 صفحات 53-47 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Eskandari M, Habibzadeh-Sharif A, Mohammadi B. Analysis of the effect of size, material, position and period of metal nanowires on the performance of thin film solar cells. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2024; 21 (1) :47-53
URL: http://jiaeee.com/article-1-1481-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1481-fa.html
اسکندری محمد، حبیب‌زاده شریف امیر، محمدی بهنام. تحلیل تأثیر اندازه، جنس، موقعیت و دوره تناوب نانوسیم فلزی بر عملکرد سلول خورشیدی لایه نازک. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1403; 21 (1) :47-53
دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی سهند تبریز
چکیده: (894 مشاهده)
در این مقاله، تأثیرات اندازه، جنس، موقعیت و دوره تناوب نانوسیم فلزی بر عملکرد سلول خورشیدی لایه نازک تحلیل شده‌اند. بدین منظور، از شبیه‌سازی‌های تمام‌موج سلول خورشیدی دارای نانوسیم‌های طلا، نقره و نیکل، به ازای مقادیر مختلف شعاع و تناوب نانوسیم‌ها و با در نظر گرفتن موقعیت‌های مختلف نانوسیم‌ها استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها حاکی از آن است که بهترین عملکرد سلول خورشیدی لایه نازک در حالت قرارگیری نانوسیم طلا با شعاع 70 نانومتر و با تناوب 425 نانومتر بر روی سطح لایه فعال تحقق می‌یابد. بازده و چگالی جریان اتصال کوتاه محاسبه شده در حالت بهینه به ترتیب برابر با 22/22 درصد و (mA/cm2) 22/20 هستند.
واژه‌های کلیدی: سلول خورشیدی لایه نازک، سیلیکون، جذب، بازده، نانوسیم، پلاسمونیک، پلاسمون‌های سطحی محلی.
نوع مقاله: پژوهشي |
موضوع مقاله:
الکترونیک
دریافت: 1401/3/27 | پذیرش: 1401/11/28 | انتشار: 1402/6/18
دریافت: 1401/3/27 | پذیرش: 1401/11/28 | انتشار: 1402/6/18
چکیده مبسوط [PDF 324 KB] (15 دریافت)
فهرست منابع
1. [1] عباسیان سبحان و صباغی ندوشن رضا، "طراحی سلول خورشیدی دوپیوندی InGaP/GaAs بدون لایه ARC با بازده بالا،" مجله انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران، دوره 16، شماره 2، صفحات 87-92، تابستان 1398.
2. [2] درخشان‌نیا شیرین، شکیبا محسن و شکیبا مریم، "مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل ساختار سلول خورشیدی دوپیوندی با شکاف انرژی مستقیم مبتنی بر الگوریتم مونت‌کارلو گروهی،" مجله انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران، دوره 19، شماره 2، صفحات 139-148، تابستان 1401.
3. [3] Nayak, P. K., Mahesh, S., Snaith, H. J., & Cahen, D., "Photovoltaic solar cell technologies: analyzing the state of the art", Nature Reviews Materials, Vol. 4, pp. 269-285, 2019. [DOI:10.1038/s41578-019-0097-0]
4. [4] Lee, T. D., & Ebong, A. U., "A review of thin film solar cell technologies and challenges", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 70, 1286-1297, 2017. [DOI:10.1016/j.rser.2016.12.028]
5. [5] Hussin, M. Z., Shaari, S., Omar, A. M., & Zain, Z. M., "Amorphous silicon thin-film: behaviour of light-induced degradation", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 43, pp. 388-402, 2015. [DOI:10.1016/j.rser.2014.10.093]
6. [6] Lee, T. D., & Ebong, A. U., "A review of thin film solar cell technologies and challenges", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 70, pp. 1286-1297, 2017. [DOI:10.1016/j.rser.2016.12.028]
7. [7] Dharmadasa, I. M., Advances in thin-film solar cells. Jenny Stanford Publishing, 2018. [DOI:10.1201/9780429020841] []
8. [8] Meillaud, F., Boccard, M., Bugnon, G., Despeisse, M., Hänni, S., Haug, F. J., Ballif, C., "Recent advances and remaining challenges in thin-film silicon photovoltaic technology", Materials today, Vol. 18, pp. 378-384, 2015. [DOI:10.1016/j.mattod.2015.03.002]
9. [9] Iqbal, T., Ijaz, M., Javaid, M., Rafique, M., Riaz, K. N., Tahir, M. B., Afsheen, S., "An optimal Au grating structure for light absorption in amorphous silicon thin film solar cell", Plasmonics, Vol. 14, pp.147-154, 2019. [DOI:10.1007/s11468-018-0787-2]
10. [10] Zhang, Y., & Liu, H., "Nanowires for high-efficiency, low-cost solar photovoltaics", Crystals, Vol. 9, P. 87, 2019. [DOI:10.3390/cryst9020087]
11. [11] Erwin, W. R., Zarick, H. F., Talbert, E. M., & Bardhan, R., "Light trapping in mesoporous solar cells with plasmonic nanostructures", Energy & Environmental Science, Vol. 9, pp. 1577-1601, 2016. [DOI:10.1039/C5EE03847B]
12. [12] Zhang, Z., Fang, Y., Wang, W., Chen, L., & Sun, M., "Propagating surface plasmon polaritons: towards applications for remote‐excitation surface catalytic reactions", Advanced Science, Vol. 3, p. 1500215, 2016. [DOI:10.1002/advs.201500215] [PMID] []
13. [13] Weick, G., & Mariani, E.,"Tunable plasmon polaritons in arrays of interacting metallic nanoparticles", The European Physical Journal B, Vol. 88, pp. 1-8, 2015. [DOI:10.1140/epjb/e2014-50658-2]
14. [14] Zhang, C., Luo, Q., Shi, J., Yue, L., Wang, Z., Chen, X., & Huang, S. "Efficient perovskite solar cells by combination use of Au nanoparticles and insulating metal oxide", Nanoscale, Vol. 9, 2852-2864, 2017. [DOI:10.1039/C6NR09972F] [PMID]
15. [15] Luo, Q., Zhang, C., Deng, X., Zhu, H., Li, Z., Wang, Z., ... & Huang, S., "Plasmonic effects of metallic nanoparticles on enhancing performance of perovskite solar cells", ACS applied materials & interfaces, Vol. 9, pp. 34821-34832, 2016. [DOI:10.1021/acsami.7b08489] [PMID]
16. [16] Garg, V., Sengar, B. S., Awasthi, V., Sharma, P., Mukherjee, C., Kumar, S., Mukherjee, S., "Localized surface plasmon resonance on Au nanoparticles: tuning and exploitation for performance enhancement in ultrathin photovoltaics", RSC advances, Vol. 6, pp. 26216-26226, 2016. [DOI:10.1039/C5RA25575A]
17. [17] Rahimi, H., Karimi, M. J., & Ghajarpour-Nobandegani, S., "Chromium nanostructures for enhancing light trapping in a thin-film solar cell", Optical Materials, Vol. 121, pp. 111548, 2021. [DOI:10.1016/j.optmat.2021.111548]
18. [18] Mandal, P., "Application of Plasmonics in solar cell efficiency improvement: a brief review on recent progress", Plasmonics, pp. 1-21, 2022. [DOI:10.1007/s11468-022-01616-9]
19. [19] Li, P., Jiang, X., Huang, S., Liu, Y., & Fu, N., "Plasmonic perovskite solar cells: An overview from metal particle structure to device design", Surfaces and Interfaces, Vol. 25, pp. 101287, 2021. [DOI:10.1016/j.surfin.2021.101287]
20. [20] Juan, F., Wu, Y., Shi, B., Wang, M., Wang, M., Xu, F., Cao, N.,"Plasmonic Au Nano octahedrons enhance light harvesting and photocarrier extraction in perovskite solar cell", ACS Applied Energy Materials, Vol. 4, pp. 3201-3209, 2021. [DOI:10.1021/acsaem.0c02973]
21. [21] Heidarzadeh, H., "Effect of parasitic absorption of the plasmonic cubic nanoparticles on the performance of a plasmonic assisted halide thin-film perovskite solar cell", Solar Energy, Vol. 223, pp. 293-301, 2021. [DOI:10.1016/j.solener.2021.05.081]
22. [22] Hamed, M. S., Ike, J. N., Mola, G. T., "Plasmonic nano-particles mediated energy harvesting in thin-film organic solar cells", Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 55, pp. 15102, 2021. [DOI:10.1088/1361-6463/ac24c8]
23. [23] Ren, R., & Zhong, Z., "Enhanced light absorption of silicon solar cells with dielectric nanostructured back reflector", Optics Communications, Vol. 417, pp. 110-114, 2018. [DOI:10.1016/j.optcom.2018.02.051]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
