طراحی ساختار بهینه در به دام انداختن نور برای سلول های خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی

در یک سلول خورشیدی از نوع فیلم نازک سیلیکونی حدود 30 درصد از نور خورشیدی که به سلول تابیده می شودمنعکس می شود. میزان بازتاب نور از سطح سلول به طول موج فوتون های تابیده شده بستگی دارد. در شبیه سازی اولیهمعادله نرخ تولید الکترون حفره ناشی از تابش فوتون ها به سطح خورشید و سپس محاسبه چگالی جریان ناشی از تولیداین حامل ها از بازتاب نور در سطح سلول خورشیدی صرفنظر گردید. سپس در این مقاله ساختار بهینه ای در به دامانداختن نور برای افزایش بهره وری سلول های خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی، ارایه می کنیم. این ساختار متشکل ازیک پوشش ضد انعکاس (AR)، یک لایه ی فعال سیلیکونی، و یک منعکس کننده ی بازگشتی به صورت فتونیک کریستال یک بعدی به همراه گریتینگ می باشد. ما نشان داده ایم که با طراحی دقیق ساختار جهت به دام انداختن نورمی توان به بهبود قابل توجهی در عملکرد سلول هایی با لایه های فعال بسیار نازک سیلیکونی ( 2 تا 10 میکرومتر)دست یافت. که این امر به علت افزایش قابل توجه جذب در طول موج با رنج 800 تا 1100 نانو متر می باشد. که بهواسطه منعکس کننده فتونیک کریستالی یک بعدی ایجاد شده علت دیگری که باعث بهبود عملکرد سلول خورشیدیگردیده طراحی دقیق پوشش انعکاس (AR) می باشد نتایج شبیه سازی نشان می دهد استفاده از ساختار بهینه دربه انداختن نور باعث جذب بیشتر فوتون ها و در نتیجه افزایش قابل توجه در جذب و چگالی جریان سطحی سلول های خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی می شود.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی ، به دام انداختن نور ، پوشش ضد انعکاس ، (DBR(s ، گریتینگ