وبسایت مهندسی الکترونیک و کامپیوتر

The presence and performance of the tunnel junction layer and back surface field (BSF) layers is the chief reason behind the high efficiency of the multi-junction solar cells. In this work, the focus is on thes election of a suitable material for the tunnel junction along with introducing a new top BSF layer. The simulation work is carried out in ATLAS TCAD. The various performance parameters like open circuit voltage (VOC), short circuit current density (JSC), fill factor (FF) and efficiency (n) are extracted from the proposed solar cell model and are compared with published results to ascertain the accuracy of the present work. Other parameters like the photogeneration rate, spectral response, potential developed,electric field are also determined. I–V curve and the power curve are also plotted for the proposed model.For this proposed structure VOC= 2.668 V, JSC= 18.2 mA/cm2, FF = 88.29% and EFF = 40.879% are obtained for 1000 suns illuminated under standard AM1.5G spectrum. The obtained outputs and the modeling steps are elaborately explained.
 

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).

Abstract - Using the two dimensional device simulator Silvaco Atlas, the photovoltaic characteristics of a double junction InGaP/GaAs solar cell [J.P. Dutta, et al., Optik. Int. J. Light Electron Opt. (2016)], were numerically simulated. In this work, the performance of double junction InGaP/GaAs solar cell is modified by adding a thin Carbon Nano tubes film. It was predicted that by adding a 110 nm thin carbon nano tubes film on the surface of the cell, the efficiency would be modified and would increase from 40.879% to 41.95%. Finally, the performances of the cell before and after the addition of the CNT thin film were compared.
 

شبیه‌ساز ATLAS قابلیت مدلسازی محدوده وسیعی از مشخصات فیزیکی ادوات الکترونیکی را داراست. این مشخصه‌ها شامل مشخصه‌های DC، سیگنال کوچک، پاسخ‌های زمانی، مدل‌های انتقال، نفوذ و رانش حاملها، تعادل انرژی، گرمایش شبکه، پیوندهای همگن ناگهانی و تدریجی، واکنش‌های اپتوالکترونیک با قابلیت مسیردهی اشعه، مواد آمورف و شبه بلور، تشعشعات، پارامترهای استاتیک بولتزمن و فرمی-دیراک، اثرات آلایش، دینامیک تله‌های شبکه و بازترکیب‌های سطحی، اوژه و تشعشعی هستند. ترکیب تکنیک‌های مدلسازی قدرتمند در قالب یک بسته نرم افزاری، این قابلیت منحصر به فرد را به ATLAS می‌دهد تا بازه وسیعی از مشخصه‌های کاری افزاره‌های مختلف را با دقت بالا مدلسازی کند. 

نرم افزار ATLAS با ارائه مشخصه‌های جریان-ولتاژ، به طراح این امکان را می‌دهد تا پارامترهای لایه‌های پیوندی را برای ایجاد یک طرح بهینه تنظیم نماید. برای طراحی یک افزاره چند لایه، لایه‌ها را می‌توان با ضخامت‌های مختلف مورد آزمایش قرار داد. نرم افزار ATLAS قادر به دریافت فایل‌های توصیفی از Athena و DevEdit (دیگر ابزارهای منتشر شده توسط سیلواکو) نیز می‌باشد. توسعه ساختار قطعه مورد نظر در ATLAS با استفاده از یک زبان برنامه نویسی انجام می‌شود. این زبان توسط موتور شبیه ساز ATLAS تفسیر شده و نتایج مورد نظر تولید می‌شوند.

شبیه‌ساز ATLAS قابلیت مدلسازی محدوده وسیعی از مشخصات فیزیکی ادوات الکترونیکی را داراست. این مشخصه‌ها شامل مشخصه‌های DC، سیگنال کوچک، پاسخ‌های زمانی، مدل‌های انتقال، نفوذ و رانش حاملها، تعادل انرژی، گرمایش شبکه، پیوندهای همگن ناگهانی و تدریجی، واکنش‌های اپتوالکترونیک با قابلیت مسیردهی اشعه، مواد آمورف و شبه بلور، تشعشعات، پارامترهای استاتیک بولتزمن و فرمی-دیراک، اثرات آلایش، دینامیک تله‌های شبکه و بازترکیب‌های سطحی، اوژه و تشعشعی هستند. ترکیب تکنیک‌های مدلسازی قدرتمند در قالب یک بسته نرم افزاری، این قابلیت منحصر به فرد را به ATLAS می‌دهد تا بازه وسیعی از مشخصه‌های کاری افزاره‌های مختلف را با دقت بالا مدلسازی کند. 

نرم افزار ATLAS با ارائه مشخصه‌های جریان-ولتاژ، به طراح این امکان را می‌دهد تا پارامترهای لایه‌های پیوندی را برای ایجاد یک طرح بهینه تنظیم نماید. برای طراحی یک افزاره چند لایه، لایه‌ها را می‌توان با ضخامت‌های مختلف مورد آزمایش قرار داد. نرم افزار ATLAS قادر به دریافت فایل‌های توصیفی از Athena و DevEdit (دیگر ابزارهای منتشر شده توسط سیلواکو) نیز می‌باشد. توسعه ساختار قطعه مورد نظر در ATLAS با استفاده از یک زبان برنامه نویسی انجام می‌شود. این زبان توسط موتور شبیه ساز ATLAS تفسیر شده و نتایج مورد نظر تولید می‌شوند.