Покращення ефективності концентраційної сонячної фотографічної системи (CSPV) за допомогою легованих шарів ZnO та підкладок GaSb, насичених Bi-As

Автори Charef Azzeddine1 , 2 , Karima Zitouni1, Said Benramache2, Khattra Mimouni1, Abderrahmane Kadri1
Афіліація

1LEMOP Laboratory, Laboratoire d'Etude des Matériaux Optoélectronique et Polymères,University Oran1, Algeria

2Laboratoire de Physique Photonique et Nanomatériaux Multifonctionnels, LPPNM, Biskra University, Algeria

 

Е-mail azzoucharef3@gmail.com
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 3
Дати Одержано 22 лютого 2025; у відредагованій формі 20 червня 2025; опубліковано online 27 червня 2025
Цитування Charef Azzeddine, Karima Zitouni, Said Benramache та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 3, 03029 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(3).03029
PACS Number(s) 88.40.jp –, 88.40.hj
Ключові слова CSPV модулі, Спільно леговані підкладки ZnO, GaSbBi, Оптимізація сонячної ефективності.
Анотація

Робота присвячена дослідженню покращення продуктивності концентраційних сонячних фотографічних модулів (CSPV) за допомогою оптимізованих окисних шарів та унікального субстрату GaSb, насиченого сполуками миш'яку-арсену (Bi-As), для підвищення перетворення сонячної енергії. Було вивчено дві конфігурації: одну з чистим віконним шаром ZnO та іншу з Co-допованим ZnO (Zn0.94Co0.06O). Обидва модулі містили шар GaSb, насичений 3 % та 6 % Bi у GaSbBi та GaAsSbBi відповідно, з метою збільшення поглинання світла. Результати показують істотне збільшення ефективності у модулі з віконним шаром Zn0.94Co0.06O, що демонструє його переваги порівняно з модулем на основі ZnO незалежно від товщини шару GaAsSbBi. Модуль CSPV з ZnO досягнув коефіцієнта перетворення енергії 13,55 % та коефіцієнта заповнення (FF) 76,42 %. У порівнянні з цим, Co-допований ZnO (Zn0.94Co0.06O) суттєво покращив ефективність, досягнувши 15,89 % при FF 72,90 %. Це збільшення вихідної потужності підкреслює ефективність Co-допованого ZnO як просунутого віконного шару, що стабільно підвищує ефективність перетворення енергії у різних товщинах шару GaAsSbBi. Результати свідчать, що шар з Co-допованим ZnO є перспективним підходом для оптимізації CSPV-модулів, що робить його цінним розвитком для підвищення фотогальванічної ефективності та сприяє більш стабільним рішенням у галузі сонячної енергетики.

Перелік посилань