وبسایت مهندسی الکترونیک و کامپیوتر

در این پست با یکی دیگر از آموزش های سایت مهندس 360 در خدمتت شما هستیم. این آموزش در خصوص نحوه عملکرد سلول خورشیدی است و در آن به مواردی مانند پدیده فتوولتاییک، طیف های خورشیدی و کاربردهای زمینی و فضایی آنها و سلول های خورشیدی تخت و متمرکز شده توضیحاتی ارائه شده و در ادامه این بحث ها، بحث های تخصصی تری مثل سلول های خورشیدی تک پیوند و چند پیوند، شناخت عملکرد لایه های مختلف یک سلول خورشیدی و یک سری توضیحات تکمیلی مانند نرخ فتوجنریشن و میدان گسترش یافته در سلول ارائه شده اند. بدیهی است که دانستن این موارد به شما کمک می کنه تا بتوانید درک بهتری از موضوعات مرتبط با سلول های خورشیدی داشته باشید و در کنار این موارد آمادگی شما را برای ارائه راهکار (ایده) هایی جهت بهبود عملکرد یک سلول افزایش می دهد. 

در این مقاله، تجزیه و تحلیل عددی پارامترهای سلول خورشیدی CIGS مانند ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، حداکثر توان، ضریب پری و بازده کوانتومی خارجی  به عنوان تابعی از شکاف باند لایه جاذب انجام شده است. این پارامترها به عنوان پارامترهای اصلی یک سلول خورشیدی برای تعیین عملکرد آن استفاده می شوند. در این مقاله، با تغییر ترکیب آلیاژ، شکاف باند لایه جاذب CIGS تغییر می یابد. برای شبیه سازی، از نرم افزار SILVACO ATLAS برای انجام شبیه سازی سلول خورشیدی CIGS تحت طیف استاندارد AM1.5 استفاده شده است.

حضور و عملکرد پیوند تونلی و لایه های میدان سطح پشتی (BSF) دلیل اصلی راندمان بالای سلول های خورشیدی چند پیوند است. در این کار، روی انتخاب یک ماده مناسب برای پیوند تونلی همراه با معرفی یک لایه BSF جدید در سلول بالا تمرکز شده است. در این پست، شبیه سازی مقاله Design and evaluation of ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with InGaP tunnel junction and optimized double top BSF layer در سیلواکو انجام شده و نتایج بدست آمده شباهت بسیار زیادی با مقادیر درج شده در مقاله دارند. 

با گشت و گذار در اینترنت و جستجوی مطالب گوناگون در خصوص شبیه سازی افزاره‌ها در سیلواکو، نتایج خوبی بدست نمی آید. حتی در صورتی که مطلبی وجود داشته باشد، اغلب به صورت گنگ و نامفهوم ارائه می شود و مطالب ریز مربوط به نحوه شبیه‌سازی در آن نادیده گرفته می شود، به طوری که پس از مشاهده آموزش های مختلف، حتی قادر به مش بندی یک افزاره نیستید. نکته دیگری که در بعضی از آموزش‌ها مشاهده می‌شود این است که در آنها اشکالات برنامه نویسی دیده می‌شود و مشکلات مهم مربوط به نحوه نوشتن کدها در سیلواکو ناگفته می مانند. این امر موجب شده تا روند یادگیری این برنامه با کندی مواجه شده و گهگاه خواننده کتاب از ادامه کار منصرف شود. به‌علاوه هر یک از خطاهای شبیه‌سازی می‌تواند محقق را مشغول پارامترهای جزیی زیادی کند که سردرگمی فراوانی را به‌دنبال خواهد داشت. تمام موارد فوق موجب می‌شوند تا شبیه‌سازی کامل یک افزاره، کاری بسیار طاقت فرسا باشد. به همین دلیل در این آموزش تلاش کرده ایم تا شما را با مسائل مربوط به شبیه سازی یک قطعه و گرفتن خروجی از آن آشنا کنیم. 

در الکترونیک صنعتی معمولاً با المان هایی سر و کار داریم که دارای توان ها، ولتاژ ها و جریان های بالایی هستند. از جمله عناصری که در الکترونیک صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند، دیودها، تریستورها و ترانزیستورهای قدرت هستند. هر کدام از این المان ها مانند یک سوییچ عمل می کنند و از مواد نیمه رسانا ساخته شده اند. عمدتاً المانهایی که در الکترونیک صنعتی مورد استفاده قرار می دهیم، عناصری کنترل پذیر یا کنترل ناپذیر هستند. عناصر کنترل پذیر حداقل دارای سه پایه هستند و عناصر کنترل ناپذیر، عناصری دو پایه هستند. از عناصر کنترل پذیر می توان به تریستورها و از عناصر کنترل ناپذیر می توان به دیودها اشاره کرد. دانشجویان عزیز می توانند جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص موارد اشاره شده در این مجموعه آموزشی، فهرست مطالب درج شده را مطالعه نمایند.