شبیه‌سازی و بررسی سلول خورشیدی CIGS سازگار با محیط زیست

Abstract

در این مطالعه، سلول خورشیدی CIGS با ساختارMo/CuIn0.7Ga0.3Se2(CIGS) /CdS/ZnO/Al-Doped ZnO توسط نرم افزار Atlas silvaco-TCAD شبیه‌سازی شد. ویژگی‌های فتوولتائیک سلول خورشیدی با استفاده از لایه‌های بافر CdS و ZnSe محاسبه و مقایسه شد. سپس ویژگی‌های فتوولتائیک با ضخامت‌های مختلف لایة بافر ZnSe مورد بررسی قرار گرفت. ضخامت 25 نانومتر به‌عنوان ضخامت بهینه انتخاب شد. پس از بهینه‌سازی ضخامت لایه ZnSe، ویژگی‌های فتوولتائیک سلول خورشیدی با تغییر اختلاف نوار هدایت (CBO) مورد ارزیابی قرار گرفت. بالاترین راندمان تبدیل سلول خورشیدی CIGS در محدوده از eV5/0- تا eV5/0+ برای CBO به‌دست آمد. در نهایت، به‌دلیل شفافیت نوری بالا، تحرک حامل بالا و خواص مکانیکی مناسب، گرافن با Al-doped ZnO (AZO) جایگزین شد. گرافن به‌صورت تک لایه و چند لایه به‌عنوان لایة اکسید رسانای شفاف (TCO) استفاده شد. شبیه‌سازی‌ها بیشترین بازده را برای ساختار سلول خورشیدی بر اساس single layer graphene Mo/CIGS/ZnSe/i-ZnO/ و پارامترهای فتوولتائیک mA/cm2 64/38=Jsc ، V 67/0Voc=، %33/79=FF و 71/20η= درصد پیش بینی کردند.

Keywords

• سیلواکو
• سلول خورشیدی لایه نازک
• cigs
• لایه بافر
• znse
• گرافن