Теоретичне дослідження щодо вдосконалення сонячних елементів на основі CIGS
| Автори | M.W. Bouabdelli1, F. Rogti1, N. Lakhdar2, M. Maache3 |
| Приналежність |
1Laboratoire d’Analyse et de Commande des Systèmes d’Energie et Réseaux Électriques, Faculté de Technologie, Université Amar Telidji de Laghouat, BP 37G, Route de Ghardaïa, 03000 Laghouat, Algeria 2Department of Electrical Engineering, Faculty of Technology, University of El Oued, El 39000, Oued, Algeria 3Department of Physics, FECS, Ziane Achour University, 17000 Djelfa, Algeria |
| Е-mail | nacereddine_l@hotmail.fr |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 3 |
| Дати | Одержано 16 січня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020 |
| Посилання | M.W. Bouabdelli, F. Rogti, N. Lakhdar, M. Maache, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03002 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03002 |
| PACS Number(s) | 88.40.jm |
| Ключові слова | Сонячний елемент CIGS, ZnS (26) , Ефективність (26) , Буферний шар (5) , Оптимізація (15) . |
| Анотація |
Оскільки потреба в енергії продовжує зростати, необхідність в різних її джерелах є очевидною. Поновлювані джерела енергії забезпечують стійку та екологічно чисту енергію, яка може бути альтернативою традиційній енергії. Сонячні елементи – це поширена форма відновлюваної енергії. Для виробництва тонкоплівкових сонячних елементів було розроблено багато матеріалів. Сонячний елемент на основі Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) вважається одним з найбільш перспективних тонкоплівкових сонячних елементів завдяки безлічі привабливих особливостей. У роботі представлено чисельне моделювання тонкоплівкових сонячних елементів CIGS за допомогою двовимірного імітаційного пристрою під назвою Silvaco-Atlas. Було вивчено кілька структур сонячних елементів CIGS, використовуючи CdS як буферний шар. У роботі ми спочатку досліджуємо сонячний елемент CIGS на основі буферного шару CdS. Результати моделювання порівнюються з результатами попередніх пов'язаних експериментальних та теоретичних досліджень. Крім того, фотоелектричні параметри добре узгоджуються з експериментальними, що підтверджує нашу імітаційну модель. По-друге, ми розглядаємо сонячний елемент CIGS на основі ZnS як буферного шару з метою підвищення ефективності перетворення енергії сонячних елементів CIGS. Тому фотоелектричні параметри конструкції сонячних елементів CdS-CIGS порівнюються з параметрами конструкції сонячних елементів ZnS-CIGS, що демонструє значне підвищення ефективності при буферному шарі ZnS. Зокрема, ефективність збільшується з 22,92 % до 24,4 %. Крім того, для проектування сонячних елементів ZnS-CIGS застосовується процес оптимізації, що дає ефективність 25,1 %. Запропонована конструкція сонячних елементів CIGS може значно підвищити продуктивність сонячних елементів. Таким чином, ZnS можна розглядати як перспективний альтернативний буферний шар для підвищення ефективності тонкоплівкових сонячних елементів CIGS. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Пучкові та секторні режими електронних потоків у циліндричному магнітному полі магнетронної гармати [03001-1-03001-5]2) Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H [03003-1-03003-5]
3) Optical Extraction Efficiency for External Cavity Quantum Cascade Lasers [03004-1-03004-5]
4) Числове моделювання параметрів FinFET транзисторів [03005-1-03005-4]
5) Числове моделювання розподілу температури та електричного поля при мікрохвильовому нагріванні нафтового коксу [03006-1-03006-5]
6) Наноструктуровані тонкі плівки ZnO і CuI на полі(етілентерафталатних) стрічках для захисту від ультрафіолетового випромінювання [03007-1-03007-8]
7) Механізми зміни провідності поруватого кремнію в атмосфері аміаку – DFT моделювання [03008-1-03008-7]
8) Розробка наночастинок фериту цинку міді: застосування в каталітичному вологому окисленні H2O2 фенолу [03009-1-03009-5]
9) Характеристики тонких плівок оксиду олова, отриманних методом центрифугування, для оптоелектронних застосувань [03010-1-03010-5]
10) Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю [03011-1-03011-5]
11) Про температурну залежність поздовжніх коливань електричної провідності в вузькозонних електронних напівпровідниках [03012-1-03012-5]
12) Вплив лазерного опромінення на оптичні властивості високоомних кристалів CdTe та твердих розчинів Cd1 – хZnxTe в області фундаментального оптичного переходу Е0 [03013-1-03013-4]
13) Електронні властивості наногібридного капсуляту MCM-41 SmCl3 [03014-1-03014-5]
14) Застосування кремнієвої структури з глибоким бар'єром для виявлення солей хлорної кислоти [03015-1-03015-5]
15) Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення [03016-1-03016-4]
16) Одноелектронний транзистор на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K) [03017-1-03017-5]
17) Середньоквадратичні динамічні зміщення атомів та їх комплексів від положення рівноваги в кристалах [03018-1-03018-5]
18) Осадження рідкої фази плівок TiO2 для електронно-транспортного шару перовскітних сонячних елементів [03019-1-03019-5]
19) Особливості випромінювання нанорозмірного SnO2 в пористій матриці [03020-1-03020-4]
20) Моделювання просторових характеристик кремнієвого сонячного елементу: підхід штучної нейронної мережі [03021-1-03021-4]
21) Вивчення когерентних властивостей екситону в напівпровідникових квантових точках [03022-1-03022-6]
22) Вплив додавання Fe на структурні та оптоелектронні властивості тонких плівок ZnO p/n типу, нанесених методом центрифугування [03023-1-03023-6]
23) Кутова еліпсометрія поверхневих шарів поруватого кремнію [03024-1-03024-4]
24) Біоактивні полімер-апатитні покриття з протимікробними властивостями на модельних титанових субстратах [03025-1-03025-5]
25) Вплив постійного магнітного поля на механічні властивості та термостабільність аморфних сплавів на основі Co, Fe та Ni [03026-1-03026-4]
26) Оптимізація електричних характеристик діода Шотткі Au/n-InN/InP на основі контактної техніки різних діаметрів [03027-1-03027-6]
27) Метод функцій Гріна для феромагнітних нанотрубок з надрешіткою [03028-1-03028-4]
28) Механізм стрибкової провідності в плівках Cd3As2, отриманих магнетронним розпиленням [03029-1-03029-4]
29) Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах [03030-1-03030-4]
30) Дисперсійні властивості нелінійності третього роду поверхневого плазмонного резонансу в золотих наночастинках [03031-1-03031-6]
31) Електропровідні та поляризаційні властивості неорганічно-органічного інкапсулянта MCM-41 (PTHQ) [03032-1-03032-5]
32) Біосенсори: будова, класифікація та застосування [03033-1-03033-9]
33) Електропровідність та магніторезистивні властивості плівкових сплавів на основі пермалою Fe0.5Ni0.5 та міді [03034-1-03034-4]
34) Вплив фазового складу композиційного матеріалу системи В-N-С на його фізико-механічні та трибологічні характеристики [03035-1-03035-5]
35) Модель тунельного струму у тунельному польовому транзисторі на базі двошарової графенової нанострічки за допомогою методу матриці переносу [03036-1-03036-5]
36) Дослідження електрофізичного впливу на протизносні властивості вуглеводневих рідин [03037-1-03037-6]
37) Розрахунок фізико-хімічних умов процесу формування захисних покриттів на основі карбідів та нітридів хрому [03038-1-03038-4]
38) Структурний і фазово-елементний розподіл у імпульсному плазмовому покритті, отриманому з використанням твердосплавного катоду [03039-1-03039-6]
39) Аналіз поведінки динамічних і структурних характеристик у попередньо продеформованих та опромінених Х-променями монокристалах NaCl [03040-1-03040-3]
