بررسی کمی تاثیر نانوتخلخلهای سطحی سیلیکون و دما بر چگالی جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز در سلولهای خورشیدی
الموضوعات :
نانومواد
نسرین صالحی
1
,
مجتبی واحدی
2
,
محمد مهدی حسینی
3
1 - دانشکده علوم پایه، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
2 - دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
3 - دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
تاريخ الإرسال : 12 الإثنين , ربيع الأول, 1443
تاريخ التأكيد : 12 الإثنين , ربيع الأول, 1443
تاريخ الإصدار : 16 الخميس , صفر, 1443
الکلمات المفتاحية:
سلول خورشیدی,
چگالی جریان اتصال کوتاه,
نانوتخلخل سیلیکون,
وابستگی دمایی,
ولتاژ مدار باز,
ملخص المقالة :
در این مقاله به بررسی رفتار دمایی چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc) و ولتاژ مدار باز (Voc) (در بازه دمایی °C 25-120) در دو نمونه سلول خورشیدی یکی با لایه دارای نانوتخلخلهای سطحی سیلیکون و دیگری بدون تخلخل پرداخته شد. نتیجه محاسبات حاکی از آن است که تغییرات دمایی گاف نواری عامل اصلی در توجیه رفتار کاهشی ولتاژ مدار باز (در حدود mV/°C 5/2) و رفتار افزایشی جریان اتصال کوتاه (در حدود mV/°C 02/0) در این نمونهها به ترتیب ناشی از افزایش جریان اشباع معکوس دیودی، Js(T) و گسترش جذب طیف خورشید در ناحیه فروسرخ میباشد. همچنین بزرگتر بودن جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز و افزایش بازده در قطعه متخلخل در مقایسه با نمونه بدون تخلخل ناشی از افت بازتابندگی سطحی در نمونه دارای نانوتخلخلهای سطحی میباشد. محاسبات نظری ما نشانگر افزایش مقاومت متوالی و کاهش ضریب پرکنندگی قطعه متخلخل نسبت به نمونه عادی است که میتواند ناشی از ساختار هندسی اتصال اهمی و حضور ستونهای سیلیکونی در سطح قطعه، در نقش مانع برای حرکت افقی حاملهای نوری باشد.
المصادر:
K. Basua, H. Dhasmanab, N. Udayakumarc, Firoz Khand, D. K. Thakur, Solar Energy Materials and Solar Cells, 94, 2010, 6.
Yuan, Y Zhang, L Zhou, G Zhang, Joule, 3, 2019, 4.
Gao, T. Liu, C. Zhong, G. Zhang, Y Zhang, ACS Energy Letters, 3, 2018, 7.
A. Roghabadi, F.A. Roghabadi, N. Ahmadi, V. Ahmadi, A. Di-Carlo, Solar Energy, 173, 2018, 273.
Kumar, S. Kumar, Polymer Journal, 49, 2017, 85.
A. Kamarudin, A.A. Khan, C. Williams, G. Rughoobur, Electrochimica Acta, 222, 2016, 195.
H.M. Sakho, O.S. Oluwafemi, Nanomaterials for Solar Cell Applications, 57, 2019, 377.
Malgras, A. Nattestad, J.H. Kim, S.X. Dou, Science and Technology of Advanced Materials, 15, 2017, 379.
Goetzberger, Solar Energy Materials & Solar Cell, 74, 2002, 1.
Vitanov, M. Kamenova, N. Tyutyundzhiev, M. Delibasheva, E. Goranova, M. Peneva, Thin Solid Films, 297, 1997, 299.
Koshida, H. Koyama, Materials Research Society Symposium Proceedings, 256, 1992, 219.
Yang, Fundamental of Semiconductor Devices, McGraw-Hill, 1978.
Scholz, D. Peros, M. Wagner, M. Bohm, 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion, Wien, 1998.
M. Sze, Semiconductor Devices, Physics and Technology, Wiley, 1985.
E. Ahmad, H.M.S. Hussein, H.H. El-Ghetany, Renewable Energy, 28, 2003, 1159.
Koyama, M. Araki, Y. Yamamoto, N. Koshida, Applied Physics A, 30, 1991, 3606.
Y. Yerokhov, I.I. Melnyk, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 3, 1999, 291.
J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw-Hill, 1995.474.
_||_
K. Basua, H. Dhasmanab, N. Udayakumarc, Firoz Khand, D. K. Thakur, Solar Energy Materials and Solar Cells, 94, 2010, 6.
Yuan, Y Zhang, L Zhou, G Zhang, Joule, 3, 2019, 4.
Gao, T. Liu, C. Zhong, G. Zhang, Y Zhang, ACS Energy Letters, 3, 2018, 7.
A. Roghabadi, F.A. Roghabadi, N. Ahmadi, V. Ahmadi, A. Di-Carlo, Solar Energy, 173, 2018, 273.
Kumar, S. Kumar, Polymer Journal, 49, 2017, 85.
A. Kamarudin, A.A. Khan, C. Williams, G. Rughoobur, Electrochimica Acta, 222, 2016, 195.
H.M. Sakho, O.S. Oluwafemi, Nanomaterials for Solar Cell Applications, 57, 2019, 377.
Malgras, A. Nattestad, J.H. Kim, S.X. Dou, Science and Technology of Advanced Materials, 15, 2017, 379.
Goetzberger, Solar Energy Materials & Solar Cell, 74, 2002, 1.
Vitanov, M. Kamenova, N. Tyutyundzhiev, M. Delibasheva, E. Goranova, M. Peneva, Thin Solid Films, 297, 1997, 299.
Koshida, H. Koyama, Materials Research Society Symposium Proceedings, 256, 1992, 219.
Yang, Fundamental of Semiconductor Devices, McGraw-Hill, 1978.
Scholz, D. Peros, M. Wagner, M. Bohm, 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion, Wien, 1998.
M. Sze, Semiconductor Devices, Physics and Technology, Wiley, 1985.
E. Ahmad, H.M.S. Hussein, H.H. El-Ghetany, Renewable Energy, 28, 2003, 1159.
Koyama, M. Araki, Y. Yamamoto, N. Koshida, Applied Physics A, 30, 1991, 3606.
Y. Yerokhov, I.I. Melnyk, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 3, 1999, 291.
J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw-Hill, 1995.474.