بهبود بازده سلول خورشیدی سیلیکونی ناهمگون با استفاده از لایه ذاتی GaP

در این مقاله عملکرد سلول های خورشیدی سیلیکونی ناهمگون به صورت نظری بررسی شده است. ساختار مورد بررسی به صورت TCO/ a-SiC (P)/ GaP (i)/ a-Si (n)/a-Si (n+)/metal می باشد. در این کار به جای ساختار مرسوم که از یک لایه سیلیکون آمورف ذاتی برای افزایش بازده استفاده می شود، از یک لایه GaP (گالیوم فسفات) به عنوان لایه ذاتی استفاده شده است. مدل های مختلفی از این ساختار سلول خورشیدی شبیه سازی شد. تاثیر پارامترهای مختلف در ساختار سلول خورشیدی نظیر تابع کار اتصالات جلو و پشت، چگالی حامل لایه های امیتر و لایه سیلیکون آمورف نوع n، گاف انرژی لایه امیتر، ضخامت لایه بافر Gap، منحنی چگالی جریان – ولتاژ و بازده کوانتومی بررسی شد. بهینه مقدار کمیتهای برای بالاترین بازده سلول خورشیدی براساس نتایج مطالعات حاضر معرفی شده است. همچنین ساختار نوار انرژی در حالتهای مختلف رسم و مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که استفاده از یک لایه ذاتی گالیوم فسفات با گاف انرژی eV 26/2 و ضخامت 1 میکرومتر منجر به بیشترین بازدهی در حدود % 13/21 با Voc=1.52 V، Jsc=16.58 mA.cm-2 وFF= 84 % می شود.