Покращення продуктивності тандемної тонкоплівкової сонячної батареї CZTS/CZTSSe

Автори Loumafak Hafaifa1,2, Mostefa Maache1,3, Mohamed Wahid Bouabdelli4
Приналежність

1Department of Physics, FECS, Ziane Achour University, 17000 Djelfa, Algeria

2Physico Chemistry of Materials and Environment Laboratory, Ziane Achour University of Djelfa, BP 3117, Djelfa, Algeria

3PLTFA, Physical Laboratory of Thin Films and Applications, Mohamed Khider University, 07000 Biskra, Algeria

4Laboratory for analysis and Control of Energy Systems and Electrical Networks, Faculty of Technology, Amar Telidji University, BP 37G, 03000 Laghouat, Algeria

Е-mail m.maache@univ-djelfa.dz
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 2
Дати Одержано 10 грудня 2023; у відредагованій формі 14 квітня 2024; опубліковано online 29 квітня 2024
Посилання Loumafak Hafaifa, Mostefa Maache, Mohamed Wahid Bouabdelli, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 2, 02018 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(2).02018
PACS Number(s) 78.20.Bh, 73.40.Lq, 84.60.Jt
Ключові слова CZTS (14) , CZTSSe (2) , Сонячна батарея (7) , Ефективність (28) , Silvaco-Atlas (2) .
Анотація

Методом чисельного моделювання з використанням Silvaco-Atlas досліджені параметри тандемних сонячних елементів CZTS/CZTSSe. По-перше, характеристики звичайних CZTS/CdS/ZnO та CZTSSe/CdS/ZnO окремих сонячних елементів із товщиною обох шарів поглинача 360 нм та 3 нм відповідно були досліджені незалежно. Тонкоплівкова комірка CZTS з широкою забороненою зоною та комірка на основі CZTSSe з вузькою забороненою зоною мають ефективність перетворення 11,10 % і 13,76 % відповідно. Це узгоджується з результатами експериментів і моделювання, опублікованими раніше. Крім того, ідентифікується конфігурація тандемної клітини CZTS/CZTSe, яка зберігає ідентичні властивості матеріалу. Отримана висока ефективність перетворення 25,27 %. Товщина адсорбційного шару CZTS верхньої комірки була оптимізована як вирішальний фактор для підвищення продуктивності тандему. Оптимальна товщина, яка збігається з найвищою ефективністю 26,05%, становить 420 нм. Отримані вихідні параметри: Jsc = 28,46 мА/см2, Voc = 1,27 В і FF = 71,83 %. Ці запропоновані результати можуть допомогти в майбутніх дослідженнях і призвести до виготовлення сонячних елементів на основі CZTSSe.

Перелік посилань