Моделювання ефективності сонячних елементів на основі гетеропереходу n-MgxZn1-xO/p-SnS із контактами ZnO:Al та ITO
| Автори | О.В. Д’яченко1, О.А. Доброжан1 , А.С. Опанасюк1 , Д.І. Курбатов1, В.В. Гриненко1, С.В. Плотніков2 |
| Приналежність |
1Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна 2Східно-Казахстанський державний технічний університет, Усть-Каменогорськ, Казахстан |
| Е-mail | a.dyachenko@ekt.sumdu.edu.ua |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 3 |
| Дати | Одержано 23 грудня 2019; у відредагованій формі 0 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019 |
| Посилання | О.В. Д’яченко, О.А. Доброжан, А.С. Опанасюк, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 3, 03024 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03024 |
| PACS Number(s) | 84.60.Jt, 42.25.Bs |
| Ключові слова | Ефективність (26) , Втрати (11) , Гетероперехід (12) , Сонячні елементи (15) , Віконний шар, SnS (6) , ZnO (88) . |
| Анотація |
Визначено рекомбінаційні та оптичні втрати в допоміжних і поглинаючому шарах фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії на основі гетеропереходу (ГП) n-MgxZn1-xO/p-SnS (x 0; 0.3; 1) із струмознімальними прозорими фронтальними контактами AZnO та ITO. Отримані спектральні залежності коефіцієнту пропускання світла сонячними елементами (СЕ), враховуючи відбиття світла від меж поділу контактуючих шарів матеріалів, а також його поглинання в допоміжних шарах приладів. Визначено квантовий вихід досліджуваних структур фотоперетворювачів. Досліджено вплив рекомбінаційних і оптичних втрат в СЕ з конструкцією ITO(AZnO)/MgxZn1-xO/SnS на струм короткого замикання за різної товщини віконного шару MgxZn1-xO (25-400 нм) та сталій товщині струмознімальних шарів AZnO і ITO (100-200 нм). Розраховано ККД структур для випадку напруги холостого ходу Uхх знайденої з енергетичних діаграм переходів та взятої з літературних даних. Встановлено, що в першому випадку СЕ можуть мати ефективність, яка зростає при збільшенні вмісту Mg в твердому розчині від 4.91 % (ГП ZnO/SnS) до 10.8 % (ГП MgO/SnS). У другому випадку найбільші значення ефективності ( 11.62 %) мають СЕ на основі ГП ZnO/SnS зі струмопровідним контактом AZnO. Прилади на основі ГП Mg0.3Zn0.7O/SnS та MgO/SnS, показують значення ККД 5.97 % та 5.84 % відповідно. Матеріал верхнього струмопровідного контакту слабко впливає на ефективність СЕ. Одержані результати дають змогу визначити максимальне значення ефективності розглянутих СЕ з урахуванням рекомбінаційних та оптичних втрат в шарах фотоперетворювачів та провести оптимізацію параметрів реальних приладів з метою досягнення цих значень ККД. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Квантово-хімічне моделювання дивакансійних дефектів на поверхні алмазу С(100)-2×1 [03001-1-03001-6]2) Кристалічна структура, оптичні та провідні властивості наночастинок ZnO, легованих фтором [03002-1-03002-5]
3) Воднева обробка золотого контакту на кремнії [03003-1-03003-5]
4) Вимірювання температури стінки і ефекти на поверхні ракетного комплексa на основі напівпровідникового діода і електронної системи [03004-1-03004-7]
5) Вплив нуклеїнових кислот на окислення та фотолюмінесценцію поруватого кремнію [03005-1-03005-5]
6) Вплив сильного магнітного поля на енергетичні спектри двох донорів у сфалеритовій квантовій точці [03006-1-03006-4]
7) Електро- та теплопровідність потрійних композитів графітові нанопластинки/TiO2/епоксидна смола [03007-1-03007-7]
8) Вплив ультразвукового випромінювання на біологічні тканини: фізичні основи і технологічні принципи [03008-1-03008-4]
9) Структурні і фазові особливості формування квазікристалічних плівок Ti-Zr-Ni при нагріванні [03009-1-03009-4]
10) Модифікація дефектної структури кремнію під впливом радіації [03010-1-03010-6]
11) Вплив температури обробки на оптичні та морфологічні параметри органічного перовскіту CH3NH3PbI3, отриманого методом спрей-піролізу [03011-1-03011-4]
12) Структурні особливості формування пористого вуглецевого матеріалу, активованого гідроксидом калію [03012-1-03012-5]
13) Структурна інженерія і механічні властивості (Ti-V-Zr-Nb-Hf-Ta)N покриттів отриманих при різному тиску [03013-1-03013-6]
14) Полімерні матеріали, модифіковані напівпровідниковими речовинами, у вузлах тертя гальмівних пристроїв [03014-1-03014-8]
15) Вплив вакансій і пор, що виникають при опроміненні в поверхневому шарі металу, на струм польової емісії [03015-1-03015-5]
16) Електроосадження та механічні характеристики композитних покриттів Ni/SiC [03016-1-03016-5]
17) Визначення оптичних характеристик нанопокриттів з використанням перетворення Лоренца [03017-1-03017-6]
18) Просторовий перерозподіл міжвузлових атомів та вакансій у напівпровідниках під впливом імпульсного лазерного опромінення [03018-1-03018-6]
19) Вплив двовимірних дефектів на нефундаментальні втрати ефективності в сонячних елементах із мультикристалічного кремнію [03019-1-03019-5]
20) Поверхнево-бар’єрні структури Au/n-CdS: створення та електрофізичні властивості [03020-1-03020-6]
21) Золь-гель синтез, структура та оптичні властивості нікель-марганцевих феритів [03021-1-03021-5]
22) Дифузійне насичення сталі У8А в суміші порошків металів за участю хлористого амонію [03022-1-03022-7]
23) Особливості кристалізації аморфного срібла при 77 К в умовах лазерного ефекту Гершеля [03023-1-03023-4]
24) Використання методу мікродугового плазмового оксидування для підвищення антифрикційних властивостей поверхні титанового сплаву [03025-1-03025-5]
25) Тривимірні надзвичайно короткі оптичні імпульси в графені з неоднорідностями [03026-1-03026-4]
26) Температурні характеристики кремнієвого нанопровідного транзистора у залежності від товщини оксиду [03027-1-03027-4]
27) Енергетичний спектр сигналів акустичної емісії в сполучених суцільних середовищах [03028-1-03028-7]
28) Підвищення точності широкоапертурного фотометра на основі цифрової камери [03029-1-03029-6]
29) Електрофізичні властивості багатошарових плівкових систем на основі пермалою та срібла [03030-1-03030-4]
30) Вплив ультразвукової обробки на процеси фазоутворення в аморфному сплаві Fe76Ni4Si14B6 [03031-1-03031-4]
31) Модифікація оптичних властивостей поверхневих шарів та тонких плівок лазерною обробкою [03032-1-03032-5]
32) Оцінка впливу гідродинамічного режиму роботи грануляційного обладнання на нанопористу структуру гранул N4HNO3 [03033-1-03033-5]
33) Ефективний дизайн для копланарного суматора з нерівномірною точкою в технології клітинних автоматів [03034-1-03034-4]
34) Термостимульована люмінесценція і провідність кристалів β-Ga2O3 [03035-1-03035-7]
35) Вплив ортофосфорної кислоти на морфологію нанопористих вуглецевих матеріалів [03036-1-03036-6]
36) Формування впорядкованих масивів магнітних наночастинок з використанням різних методів отримання [03037-1-03037-5]
37) Формування графітових наноструктур на поверхні шаруватого кристалу n-InSe [03038-1-03038-3]
38) Огляд доступних теоретичних моделей для феромагнетизму за кімнатної температури в розбавлених магнітних напівпровідниках [03039-1-03039-3]
39) [05031-1-05031-1]
40) [05031-1-05031-1]
