Чисельне дослідження температурної залежності тонкоплівкового сонячного елемента на основі CZTS

Автори Abd Elhalim Benzetta1, Mahfoud Abderrezek2, Mohammed Elamine Djeghlal3
Приналежність

1Laboratoire Génie des Matériaux, Ecole Militaire Polytechnique BP 17-Bordj El-Bahri, 16046 Alger, Algérie

2Unité de Développement des Equipements Solaires, UDES / Centre de Développement des Energies Renouvelables, CDER, 42415 Tipaza, Algérie

3Laboratoire de Sciences et Génie des Matériaux Ecole Nationale Polytechnique 10, Avenue Hassen Badi, B.P, 182 El-Harrach, Alger, Algérie

Е-mail mahfoud_cbi@yahoo.fr
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 2
Дати Одержано 12 листопада 2021; у відредагованій формі 18 квітня 2022; опубліковано online 29 квітня 2022
Посилання Abd Elhalim Benzetta, Mahfoud Abderrezek, Mohammed Elamine Djeghlal, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 2, 02012 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(2).02012
PACS Number(s) 88.40.jm
Ключові слова CZTS (13) , Тонка плівка (23) , SCAPS-1D (21) , Температура (34) .
Анотація

У статті чисельно досліджений вплив температури на продуктивність тонкоплівкового сонячного елемента CZTS (Cu2ZnSnS4) за допомогою симулятора ємності сонячних елементів (SCAPS-1D). Ми оцінили температурну залежність енергетичної ширини забороненої зони (Eg) шарів сонячного елемента CZTS (ZnO, CdS та CZTS) між 300 і 350 К за формулою Варшні. Помічено тенденцію до зниження Eg із середніми коефіцієнтами звуження ширини забороненої зони близько 1,48(10 – 4, 3,61(10 – 4 та 7,37(10 – 4 еВ/К для ZnO, CdS та CZTS відповідно. Отримані результати показують, що Jsc збільшується, але Voc та FF зменшуються залежно від температури. В результаті ККД падає з 12,08 % при 300 К до 11,87 % при 350 К із зміною коефіцієнта – 0,036 %/К. Робоча температура 300 К вважається більш прийнятною для досягнення високої продуктивності та максимальної ефективності в сонячному спектрі AM 1,5 G (1000 Вт/м2).

Перелік посилань