بررسي تحليل شبيه سازي سلول هاي خورشيدي سيليكوني با استفاده از نانوذرات دي الكتريك جهت كوپل بهينه نور

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه كاهش ضخامت زير لايه در سلول‏هاي سيليكوني روند رو به افزايشي دارد؛ در نتيجه راه حل‏هاي مختلفي براي تله اندازي فوتون‏ها در ضخامت كمتر ارئه شده است. از جمله اين روش‏ها مي¬توان به ساختارهاي بافتي، چندلايه، پلاسمونيك و غيره اشاره كرد. در اين پايان¬نامه مشخصات نوري و الكتريكي سلول¬هاي خورشيدي با استفاده از آرايه¬هاي دي الكتريك ارائه شده است. همچنين عملكرد آن¬ها با انواع سلول¬هاي همراه با نانو ذرات با ضرايب شكست متفاوت مقايسه مي¬شود. مشخصه جذب فوتون سلول پيشنهادي خود را توسط روش‏هاي حوزه زمان شبيه¬سازي كرده¬ايم. بازدهي سلول¬هاي خورشيدي با استفاده از نانو ذرات دي الكتريك، در مقايسه با سلول‏هاي خورشيدي بدون استفاده از نانوذرات دي الكتريك به ميزان 3.49 درصد افزايش يافته است و به بازدهي بيشينه 19.6درصد افزايش يافته است. اين افزايش عملكرد به دليل محدود سازي نور در آرايه¬هاي نانوذرات دي الكتريك، توسط افزايش مسير به¬دام اندازي پرتوهايي كه درون نانوذرات محدود شده¬اند و هدايت موج¬هاي موجود در ناحيه بين نانوذرات به درون زيرلايه و نانوذرات، رخ مي¬دهد. همچنين با شبيه¬سازي طرح‏هاي نويني از آرايه¬هاي دي الكتريك افزايش عملكرد جذب 10درصد نسبت به سلول مسطح و بالاتر بودن ميزان چگالي جريان نسبت به طرح-هاي قديمي¬تر، نشان مي¬دهد كه با بهينه سازي ابعاد اين آرايه¬ها و انتخاب ماده مناسب، مي¬توان به بازدهي¬هاي بزرگ¬تري نيز دست يافت. ابتدا مواد مناسب از جمله SiO، SiO2، TiO2، Al2O3،براي استفاده لايه ضد بازتاب انتخاب شده اند و سپس تمامي كميت‏هاي موثر نظير ضريب شكست و طرح و ابعاد براي عملكرد بهتر سلول مورد توجه قرار گرفته شده است. واژه‌هاي كليدي: سلول خورشيدي، تله اندازي نور، نانوذرات دي الكتريك، ضريب شكست

190649

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك - ميكرو نانو الكترونيك

دكتر شهرام محمدنژاد