طراحی و شبیه سازی مونت کارلو ساختار p-i-n سلولهای خورشیدی نیمه هادی

در این تحقیق، هدف، طراحی نرم افزاری جهت مدلسازی و شبیه سازی مونت کارلو سلولهای خورشیدی نیمه هادی p-i-n با گاف انرژی مستقیم، مبتنی بر الگوریتم مونت کارلو است. امروزه با توجه به اهمیت استفاده از انرژی خورشید به منظور تامین انرژی مورد نیاز بشر، طراحی ساختار سلولهای خورشیدی با راندمان بالا تبدیل به امری اجتناب ناپذیر شده است. در این میان از جمله راهکارهای ارائه شده جهت افزایش راندمان این افزاره، انتخاب نوع ماده نیمه هادی استفاده شده در آن است. از جمله مواد نیمه هادی قابل توجه در این راستا، مواد GaAs و AlAs هستند. در این تحقیق، به منظور کاهش پیچیدگی فرآیند ساخت و تسریع روند دستیابی به سلول بهینه، شبیه سازی رفتار الکتریکی و الکترونیکی سلولهای خورشیدی از جنس این دو ماده مذکور، مورد مطالعه قرار گرفته است. از جمله مشخصه های الکتریکی و الکترونیکی استخراج شده از سلولهای خورشیدی p-i-n عبارت اند از: توزیع پتانسیل الکتریکی، انرژی ذرات و منحنی ولتاژ-جریان. علاوه بر این به منظور مقایسه راندمان ساختارهای طراحی شده، پارامترهای ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، ضریب پرکنندگی و بازدهی برای تک تک افزاره ها محاسبه و مقایسه شده اند. لازم به ذکر است از نرم افزار متلب جهت شبیه سازی استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی نیمه هادی ، شبیه سازی مونتکارلو ، مشخصه های الکتریکی و الکترونیکی ، بازدهی ، ضریب پرکنندگی