Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers
نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران
Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers
Engineering & Technology
http://jiaeee.com
1
admin
2676-5810
2676-6086
8
10.61186/jiaeee
14
8888
13
fa
jalali
1398
4
1
gregorian
2019
7
1
16
2
online
1
fulltext
fa
طراحی سلول خورشیدی دو پیوندی InGaP/GaAs بدون لایه ARC با بازده بالا
Design of ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with high efficiency
الکترونیک
Electronic
پژوهشي
Research
<div dir="ltr"><strong>DOR: </strong><span style="color: rgb(255, 255, 255); font-family: yekan; font-size: 16px; text-align: center; background-color: rgb(75, 72, 70);">98.1000/1735-7152.1398.16.87.0.2.1591.1575</span><br>
</div>
<div><br>
<strong>در این کار ما با استفاده از نرمافزار </strong><strong><span dir="LTR">Atlas Tcad</span></strong> <strong><span dir="LTR">Silvaco</span></strong><strong> اثر اضافه کردن یکلایه اضافه همنام </strong><strong><span dir="LTR">BSF</span></strong><strong> را بر عملکرد سلول خورشیدی دو پیوندی </strong><strong><span dir="LTR">InGap / GaAs</span></strong> <strong>با پیوند تونلی ناهمگون </strong><strong><span dir="LTR">Al<sub>0.7</sub>Ga<sub>0.3</sub>As</span></strong><strong> - </strong><strong><span dir="LTR">In<sub>0</sub>.<sub>49</sub>Ga<sub>0</sub>.<sub>51</sub>P</span></strong><strong> بررسی نمودیم. این تحلیلها نشان میدهد اضافه کردن یکلایه </strong><strong><span dir="LTR">BSF</span></strong><strong> به سلول پایین و افزایش ضخامت لایه</strong> <strong><span dir="LTR">BSF</span></strong><strong> سلول بالا موجب کاهش بازترکیب و افزایش جریان اتصال کوتاه و درنتیجه افزایش راندمان میشود. ضخامت و غلظت بهینه لایه </strong><strong><span dir="LTR">BSF</span></strong><strong> اضافهشده بیشترین بازده سلول را به % 83/56 میرساند. در مرحله بعد برای به دست آوردن ولتاژ مدارباز بالاتر نیمههادیهای با پهنای باند بالا از گروه </strong><strong>ш-ѵ</strong><strong> را موردبررسی قراردادیم و نیمههادی </strong><strong><span dir="LTR">In<sub> 0.5</sub>(Al <sub>0.7</sub>Ga<sub> 0.3</sub>)<sub> 0.5</sub>P</span></strong><strong> را برای ساختن پیوند ناهمگون با </strong><strong><span dir="LTR">GaAs</span></strong><strong> در سلول پایین یک سلول خورشیدی دو پیوندی </strong><strong><span dir="LTR">InGap / GaAs</span></strong><strong> انتخاب نمودیم. نتایج بهدستآمده از بررسی میزان فوتون های تولید شده و واکنش طیفی نشان میدهد پیوند ناهمگون </strong><strong><span dir="LTR">InAlGap </span></strong><strong>–</strong><strong><span dir="LTR">GaAs</span></strong><strong> باعث انتقال بیشتر الکترونها و حفرههای تولیدشده در سلول بالا و بازترکیب کمتر در سلول پایین میشود. برای این ساختار تحت تابش (</strong><strong><span dir="LTR">1sun</span></strong><strong>) </strong><strong><span dir="LTR">AM1.5</span></strong><strong> مقادیر بهینه</strong> <strong><span dir="LTR">V</span></strong><strong> 44/2</strong><strong><span dir="LTR">V<sub>OC</sub> =</span></strong><strong>، </strong><strong><span dir="LTR">mA/cm<sup>2</sup></span></strong><strong> 5/28</strong><strong><span dir="LTR">Jsc =</span></strong><strong>،</strong> <strong>% 25/87</strong><strong><span dir="LTR">FF= </span></strong><strong>و % 89/60</strong><strong><span dir="LTR">η</span></strong><strong><span dir="LTR"> = </span></strong><strong> بهدستآمده و درنهایت سلول ارائهشده با مدلهای دیگر مقایسه شد.</strong><br>
</div>
<div>In this work, we used the Atlas Tcad Silvaco software to investigate the effect of adding an additional BSF layer on the performance of InGap / GaAs dual junction solar cells with a hetero tunnel Al<sub>0.7</sub>Ga<sub>0.3</sub>As-In<sub>0.49</sub>Ga<sub>0.51</sub>P junction. These analyzes indicate that, the addition of a BSF layer to the bottom cell the increase in the thickness of the BSF top cell would reduce the recombination and increase the short circuit current and the efficiency. The thickness and optimal concentration of the BSF layer adds the highest cell efficiency to 56.53%. In the next step, to obtain a higher open circuit voltage, we examined the high band gap semiconductors from the <span dir="RTL">шѵ</span> group and we selected the In 0.5 (Al 0.7Ga 0.3) 0.5P semiconductor to form a hetro junction with GaAs in the bottom cell of a InGap / GaAs dual Junction solar cell. The results show photogeneration and spectral response, the InAlGap-GaAs hetero junction, transmits most of the electrons and holes produced in the top cell and low recombination in the bottom cell. For this structure, under (1sun) AM1.5, the optimal values of Voc= 2.44 V, J<sub>SC</sub> = 28.5 mA/cm<sup>2</sup>, FF =87.25 % and η= 60.89 % and finally the cell provided with other models compared.<br>
</div>
اتصال تونلی, سلول خورشیدی دو پیوندی , BSF
Back surface field (BSF), Dual Junction solar Cell, Tunnel Junction
87
92
http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-386-1&slc_lang=fa&sid=1
Sobhan
Abasian
سبحان
عباسیان
sobhan_aba@yahoo.com
10031947532846004615
10031947532846004615
No
2Department of Electrical Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University
دانشکده مهندسی برق- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی
Reza
Sabbaghi-Nadooshan
رضا
صباغی ندوشن
r_sabbaghi@iauctb.ac.ir
10031947532846004616
10031947532846004616
Yes
2Department of Electrical Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University
دانشکده مهندسی برق- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی