کاربر عزیز خوش آمدید!
|

ترجمه مقاله Efficient InGaP/GaAs DJ solar cell with double back surface field layer

ترجمه مقاله Efficient InGaP/GaAs DJ solar cell with double back surface field layer

An effective and optimised BSF layer is an important layer in both single junction and multijunction solar cells. In this work the use of the double layer BSF for top cell with their varied thicknesses is investigated on GaInP/GaAs DJ solar cell using the computational numerical modelling TCAD tool Silvaco ATLAS. The detail photo-generation rates are determined. The major modelling stages are described and the simulation results are validated with published experimental data in order to describe the accuracy of our results produced. For this optimized cell structure, the maximum Jsc ¼ 17.33 mA/cm2, Voc ¼ 2.66 V, and fill factor (FF) ¼ 88.67% are obtained under AM1.5G illumination, exhibiting a maximum conversion efficiency of 34.52% (1 sun) and 39.15% (1000 suns).

یک لایه BSF بهینه سازی شده و کارآمد مهمترین لایه سلول های خورشیدی تک پیوندی و دو پیوندی می باشد. در این کار استفاده از دو لایه BSF برای سلول بالایی با ضخامت های مختلف روی سلول خورشیدی دو پیوندی GaInP/GaAs با استفاده از محاسبات مدلسازی عددی در سیلواکو بررسی شده است. جزییات نرخ فتوجنریشن تعیین شده است. مراحل اصلی مدلسازی شرح داده شده و نتایج شبیه سازی با داده های تجربی منتشر شده به منظور توصیف دقت و صحت نتایج ما تولید شده اند. برای این ساختار سلول خورشیدی بهینه شده، ماکزیمم JSC=17.33 mA/cm2، VOC=2.66 V و FF=88.67% تحت روشنایی AM1.5G بدست آمده و حداکثر راندمان تبدیل 34.52% (1 sun) و 39.15% (1000 suns) بدست آمده است.

ترجمه مقاله Improving the performance of a multi-junction solar cell by optimizing BSF, base and emitter layers

ترجمه مقاله Improving the performance of a multi-junction solar cell by optimizing BSF, base and emitter layers

Abstract
Reducing the recombination rate and increasing the photo-generation rate play a very significant role in improving the performance of the solar cells. In this research, AlGaAs has been used instead of GaAs in emitter layer with reduction in thicknesses of the base in order to decrease the recombination rate and increase the efficiency of the proposed solar cell. In addition, tunnel junction, buffer junction and BSF layers have been optimized to achieve higher efficiency. The efficiency can be improved by selecting optimal thickness of the materials because of the increase in photo-generation rate and absorption rate, improving transparency of the tunnel area and reducing the recombination rates of the solar cells. The results showed that after optimization, JSC (short circuit current density), VOC (open circuit voltage) and the η (conversion efficiency) of the solar cell are clearly increased. Also, the results of simulation were compared to the other designs in order to compare its performance. In the proposed structure, values of Voc= 2.52 V, Jsc= 29.09 mA/cm2, FF=86.49% and η= 62.04% (1 sun) are obtained under AM1.5G illumination.  

چکیده
کاهش نرخ بازترکیب و افزایش نرخ تولید نوری نقش بسیار پر رنگی در بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی بر عهده دارند. در این پژوهش، از AlGaAs به جای امیتر GaAs همراه با کاهش ضخامت بیس به منظور کاهش نرخ بازترکیب و افزایش بازده سلول خورشیدی پیشنهادی، استفاده شده است. بعلاوه برای رسیدن به بازده بیشتر لایه‌های BSF، پیوند تونلی و بافر بهینه‌سازی شده‌اند. با انتخاب ضخامت بهینه مواد، می‌توان بازده را بهبود داد که دلیل آن افزایش نرخ فتوجنریشن و جذب، بهبود شفافیت ناحیه تونلی و کاهش نرخ بازترکیب سلول خورشیدی است. نتایج حاصله نشان دادند که پس از بهینه‌سازی، چگالی جریان اتصال کوتاه JSC، ولتاژ مدار باز VOC و بازده تبدیل η سلول خورشیدی به وضوح افزایش می‌یابند. همچنین در پایان، نتایج شبیه‌سازی این طرح با سایر طرح‌ها به‌منظور مقایسه عملکرد آن مقایسه شده است. در ساختار پیشنهادی، مقادیر Voc= 2.52 V، Jsc= 29.09 mA/cm2، FF=86.49% و η=62.04% (1 sun) تحت تابش AM1.5G بدست آمده‌اند. 

شبیه سازی مقاله An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction در سیلواکو

شبیه سازی مقاله An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction در سیلواکو

به تازگی انرژیهای تجدیدپذیر به دلیل مزیتهای غالب خود در مقایسه با انرژیهای فسیلی، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. مصرف برق جهان بین 12 تا 13 ترا وات در سال است و با رشد جمعیت افزایش می‌یابد. منابع اصلی برای مصرف انرژی سوختهای فسیلی هستند که با توجه به انتشار بیش از حد گازهای گلخانه ای، استفاده از آنها به زیان محیط زیست می‌باشد. یک جایگزین مناسب برای مصرف سوختهای فسیلی استفاده از فتوولتاییک (PV) یا سلولهای خورشیدی است. انـرژی خورشیـدی که در یک سـاعت به اتمسفـر می‌رسد برای تأمیـن تقاضای انرژی یک سال جهان کافی است. بزرگترین عامل بازدارنده برای استفاده از سلولهای خورشیدی قیمت اولیه آن است. اما در دراز مدت پول سرمایه‌گذاری شده می‌تواند به دلیل دوام سلولهای خورشیدی بازگردد.

ساخت یک سلول خورشیدی و آزمایش آن، بسیار گران و زمان بر است. به ویژه اینکه این روند ممکن است تا زمان ساخت یک سلول خورشیدی که به نتایج مطلوب برسد چندین بار تکرار شود. کمپانی Silicon Valley (Silvaco)، ATLAS را نرم افزاری برای طراحی ساخته که به طور مؤثری رفتار افزاره های نیمه هادی را شبیه سازی می کند. 

در این پست، شبیه سازی یک مقاله بسیار معتبر که از سری مقالات ژورنال Superlattices and Microstructures با عنوان An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction می باشد، ارائه شده است. همراه با این مجموعه، یک فایل راهنمای ساده در پوشه text جهت اجرای کدها ارائه شده است. همچنین برای مقایسه نمودار ها و جداول، فایلهای عکسی جهت انجام اینکار در پوشه images پیوست شده اند که مقادیر و نمودارهای مندرج در مقاله را با مقادیر و نمودارهای شبیه سازی شده قابل مقایسه می کنند. 

جهت مشاهده پیش نمایشی از نمودارهای ارائه شده می توانید به این لینک مراجعه نمایید.

تماس با ما
سفارش پروژه