تجزیه و تحلیل عددی سازه های ضد انعکاس فتوولتائیک جهت افزایش بازده سلول های خورشیدی

اثرات ساختارهای مختلف ضد انعکاس بر عملکرد فتوولتائیک سلول خورشیدی سیلیکونی با استفاده از مدل سازی المان محدود و شبیه سازیهای عددی مورد مطالعه قرار گرفته است، که آزمایش به تنهایی توصیف کاملی برای آنها ارائه نمیکند. بازتاب سطح جلو ممکن است به طور قابل توجهی توسط یک پوشش ضد بازتاب با ضخامت مناسب کاهش یابد. متناوبا، بافت سطحی در مقیاس نانو می تواند به طور موثر نسبت بیشتری از نور فرودی را برای افزایش جذب نوری به دام بیندازد. ضخامت لایه بهینه شده از فیلمهای تک لایه ZnO و فیلمهای دو لایه SiO۲/Si۳N۴ برای حداقل بازتاب محاسبه شد، که اولی با رسوب کندوپاش مگنترون رشد کرد و با استفاده از اندازه گیریهای بازتابی پرتو ایکس مشخص شد. بر اساس ردیابی پرتوهای هندسی و راه حل های معادلات نیمه هادی، عملکرد نظری فتوولتائیک شبیه سازی شده و برای طیفی از زوایای برخورد با شدت نوری ۰.۱ وات بر سانتی مترمربع مقایسه شد، که محدودیتی برای راندمان جمع آوری زاویه ای ضد بازتاب پوشش با زاویه برخورد ۳۰ درجه را آشکار می کند. استفاده ازZnO یا SiO۲/Si۳N۴یا بافت سطحی، بازده تبدیل توان را به ترتیب ۲۵، ۳۰ و ۳۵ درصد در بروز عادی افزایش می دهد. تحلیل های ارائه شده توسط مدل سازی مبتنی بر فیزیکی در پارامترهای طراحی بهینه سازه های ضد انعکاس یک مسیر امیدوارکننده برای افزایش بازده کوانتومی خارجی دستگاه های فتوولتائیک ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

سلول های فتوولتائیک ، مهندسی سطح ، تبدیل انرژی ، لایه های نازک انعکاس