توضیحات
عنوان فارسی: جنبه های فیزیکی سلول های خورشیدی ناهمگون a-SiHc-Si
عنوان انگلیسی:
Physical aspects of a-Si:H/c-Si hetero-junction solar cells
چکيده
ما ویژگیهای پایهای هتروجانکشنهای آمورف/کریستالی سیلیکون (a-Si:H/c-Si) ،تاثیر آنها بر بازترکیب حاملهای اضافی و تاثیر آنها بر سلولهای هتروجانکشن a-Si:H/c-Si را ارائه کردهایم. برای آن هدف، ما توزیع حالتهای گپ را برای لایههای نازک آمورف سیلیکون اندازه گرفتهایم و وابستگی آن به دمای ته نشینی و داپینگ با نوع بهبود یافته طیفبینی نزدیک-uv-فوتوالکترون را تعیین کردیم.به علاوه مکان تراز فرمی درa-Si:H و آفست باند ظرفیت به طور مستقیم محاسبه شدهاند.در ترکیب با متدهای واصل حساس مثل آنالیز فوتو ولتایی سطح و نرم افزار شبیه سازی عددی ما Afors-het، ما مقدار بهینه در پیش تصفیه ویفر، داپینگ و دمای ته نشینی برای سلول های خورشیدی a-Si:H/c-Si کارآمد بدون لایه بافر a-Si:H نوع i یافت شده است.ما به بازده تولید ماکزیمم تضمین شده با ته نشینی در دمای210ºC با داپینگ امیتر ppm 2000 B2H6 بر روی ویفر کریستال سیلیکون با ساختارهرمی خوب پاک سازی شده دست یافتیم.
کليدواژهها: سلول خورشیدی، هتروجانکشن، اینترفیس
پيشگفتار
در سالهای اخير با کاهش منابع انرژی تجدید پذیر اقدامات مختلفی در پیدا کردن جایگزینی برای این انرژیهای تجدیدپذیر انجام شدهاست.سلولهای خورشیدی از مهمترین این جایگزینها میباشد.در این مقاله به بررسی دستهای از این سلولهای خورشیدی و شبیهسازی آن توسط نرم افزار Afors-het انجام شده است. سـلولهای خورشـيدی سـيليکونی بـا رانـدمان بالا از دهـه ۸۰ سـاخته شـدهانـد و امروزه به دلیل وسعت ساختارهای مختلف آن بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند.
هدف از انجام تحقیق
هدف عمده در انجام تحقیقات مربوط به سلولهای خورشیدی رسیدن به بالاترین بازده است.البته باید به این نکته توجه نمود که هزینه ساخت و عملی بودن آن از لحاظ فیزیکی و شیمیایی بسیار حائز اهمیت است.
معرفی انواع سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون
سلول های خورشيدی مبتنی بر سيليکون کريستالی
رايجترين ماده توده برای سلول خورشيدی، سيليکون کريستالی (c-Si) است. ماده توده سيليکون با توجه به نوع کريستال و اندازه کريستال به چندين بخش تقسيم می شود.
- سيليکون تککريستالی (c-Si)
- سيليکون پلیکريستالی (poly-Si) يا چند کريستالی (mc-Si).
سلولهای خورشيدی مبتنی بر سيليکون لايه نازک غير کريستالی (آمورف)
هزينه پايين يکی از مزايای سلول های خورشيدی برپايه سيليکون آمورف a-Si می باشد. دو جزء اصلی آلياژ a-Si ، سيليکون و هيدروژن است. علاوه براين، مشخصه يک آلياژ a-Si داشتن ضريب جذب بالاست. تنها يک لايه نازک برای جذب نور نياز است و اين باعث کاهش هزينه مواد میشود.
سلولهای خورشیدی با لایه ی ذاتی(HIT)
سلولهای خورشیدی هتروجانکشن آمورف سیلیکون/کریستال سیلیکون کاندیدی امید بخش برای سلولهای خورشیدی با بازده بالا میباشند. [1, 2]. برای اولین بار شرکت سانیو به این ابتکار دست زد و لایه ای از آمورف سیلیکون را به عنوان لایه ذاتی به کار برد و آمورف سیلیکون را بین لایهی کریستال سیلیکون و امیتر قرارداد.طراحی سانیو بر روی زیر لایهی n ساخته شده بود. [3] هر چند اقدامات پیشگامانهی گروه سانیو بازده 23 درصدی سلول های خورشیدی هتروجانکشن با لایه ی ذاتی را نشان میدهد،هنوز نقش لایهی ذاتی آمورف سیلیکون در واصل هتروی a-Si:H/c-Si مبهم میباشد. [4, 5]
مقدمه
هتروجانکشن a-Si:H/c-Si به عنوان برخوردگاه p–n، همتای ساختار Si/SiO2 که به عنوان اساس بسیاری از افزارههای اثر میدانی استفاده میشوند.مزیت ذاتی هتروجانکشن a-Si:H/c-Si قابلیت انتخاب مواد، ضخامت لایهها، تراکم ناخالصیها و.. میباشد و به علاوه به این دلیل برای ساخت بهترین هستند چون مناسب برای افزارههای به عنوان برای ترانزیستورها فیلم نازک و سلولهای خورشیدی می باشد.این امکان رسیدن به تولیدات بازده نزدیک به محدوده بازده ترمودینامیکی خورشیدی در حدود 29% را میدهد.[6,7] یک نمونه ممتاز ارائه شده ،سیستم a-Si:H(n,p)/c-Si(p,n) میباشد.این چنین سلولهایی با لایه بافر بسیار نازک آمورف سیلیکون نوع i ، که در بین هر هتروجانکشن قرار داده شده است،توسط سانیو یافته شد و به بازده تبدیل در حدود 21% دستیافت.[8] بزرگترین بحث جلوگیری از بازترکیب در واصل هترو (hetero-interfaces) که هر دو سمت امیتر/ زیرلایه و زیرلایه/ عقبی را تشکیل میدهد. پارامترهای اساسی هتروجانکشن ، ویژگیهای الکترونیکی لایه a-Si:H ، آفست باند a-Si:H/c-Si ، ΔEV, ΔEC، توزیع چگالی حالت واصل هتروDit(E) ، خمیدگی باند، qφSO، و طول انتشار حاملهای اقلیت در کریستال سیلیکون Ld ، در شکل 1 نمایش داده شدهاند. ما آنالیزها و تکنیکهای عددی مناسب طیف سنجی فوتو الکترون نزدیک UV را برای آنالیز ویژگی های الکتریکی لایه های آمورف سیلیکون نازک توسعه دادهایم[9] و متد فوتو ولتاییک سطح را برای تشخیص چگالی حالت واصل، بازترکیب سطح و خمیدگی باند در هترو-ساختار a-Si:H/c-Si بهبود دادهایم. ما پارامترهای کلیدی را تعیین کرده و تاثیر آنها بر مشخصههای سلول خورشیدی را با استفاده از اندازهگیری های استاندارد سلول خورشیدی و نرم افزار شبیه ساز عددی Afors-het که به طور اختصاصی برای استفاده عموم آزاد است ، آنالیز کرده ایم.[10] چون کیفیت هترو جانکشن با تکنیک های گوناگون مناسب انتقال اول تک لایه تعیین میشود مورد نیاز هستند که اجازه تدارک هترو اینترفیس و مشخصههای آن در سطح اتمی را میدهد.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه لطفا اقدام به خرید فرمایید.
- پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.