مدل سازی و تجزیه و تحلیل ساختار سلول خورشیدی دوپیوندی با شکاف انرژی مستقیم مبتنی بر الگوریتم مونت کارلو گروهی

در این تحقیق، هدف، طراحی و ارایه یک الگوریتم جهت مدل سازی و شبیه سازی مونت کارلو سلول های خورشیدی دو پیوندی و پیاده سازی نرم افزاری آن است. امروزه با توجه به اهمیت طراحی سلول های خورشیدی با بهترین راندمان، راهکار استفاده از سلول های خورشیدی چندپیوندی در طراحی و ساخت پنل های خورشیدی تبدیل به امری اجتناب ناپذیر شده است. گرچه نیل به این هدف، افزایش پیچیدگی ساختار سلول را به همراه خواهد داشت، لیکن، شبیه سازی این افزاره و تجزیه و تحلیل رفتار الکتریکی و الکترونیکی آن پیش از آغاز فرآیند ساخت، روند دستیابی به سلول بهینه را تسریع خواهد کرد. با توجه به ماهیت تصادفی حرکت الکترون ها و حفره ها در سلول خورشیدی و توانایی الگوریتم مونت کارلو در مدل سازی پدیده های تصادفی، استفاده از این روش اطلاعات دقیق تری از مشخصه های افزاره  نسبت به روش های رانش-دیفیوژن و هیدرودینامیک فراهم خواهد نمود. در این تحقیق، به منظور انطباق بیشتر رفتار افزاره مدل سازی شده با نمونه واقعی، از روش مونت کارلو گروهی جهت شبیه سازی حرکت ذرات در سلول دو پیوندی استفاده شده است. از جمله مشخصه های الکتریکی و الکترونیکی مستخرج از سلول مورد مطالعه، عبارتند از: توزیع غلظت حامل های ذاتی و نوری در طول افزاره، توزیع انرژی حامل ها در طول افزاره، توزیع پتانسیل الکتریکی و منحنی جریان-ولتاژ سلول. در این تحقیق از نرم افزار متلب، نسخه b (9.5.0) 2018R، به منظور شبیه سازی سلول خورشیدی دو پیوندی، مبتنی بر روش مونت کارلو گروهی استفاده شده است.