کاربر عزیز خوش آمدید!
|

شبیه سازی مقاله Design and optimization of ARC less InGaP-GaAs single--multi-junction solar cells with tunnel junction and back surface field layers

شبیه سازی مقاله Design and optimization of ARC less InGaP/GaAs single-/multi-junction solar cells with tunnel junction and back surface field layers
در عصر حاضر، استفاده از انرژی های نو علی الخصوص انرژی خورشیدی، به طور چشم گیری افزایش یافته است. از آنجا که انجام آزمایشات لازم در خصوص بهبود و بهینه سازی سلول های خورشیدی بسیار پر هزینه اند، قبل از انجام این آزمایشات از شبیه سازی های کامپیوتری جهت رسیدن به بازده بالاتر استفاده می شود. زیرا این روش بسیار کم هزینه تر بوده و در وقت و انرژی نیز صرفه جویی می شود. نرم افزار سیلواکو یکی از نرم افزارهای بسیار عالی برای شبیه سازی این نوع از ادوات می باشد. 
شبیه سازی سلول خورشیدی در سیلواکو، نیازمند انجام تحلیل­ های الکتریکی و نوری مختلفی است و این نرم افزار به دلیل دارا بودن کتابخانه ای قدرتمند از مواد و مدلهای الکتریکی و نوری، به طور خاص برای انجام این کار استفاده می شود. 
در صورتیکه یک نیمه هادی نوع  n در کنار نیمه هادی دیگری از نوع p قرار گیرد؛ یک پیوند p-n تشکیل می شود و الکترونهای سمت n  به سمت p رفته و حفره‌ها نیز در جهت عکس حرکت الکترون‌ها حرکت می کنند. در این میان، در ناحیه مرزی این دو نیمه هادی، ناحیه تخلیه به وجود می آید. این ناحیه خالی از هر نوع حاملی است. در این حالت در لبه مرز در سمت نیمه هادی نوع n، اتم‌ها الکترون‌های خود را از دست داده‌اند و یون‌های مثبت تشکیل شده است. در سمت p نیز با انتقال حفره‌ها، یون‌های منفی به جا مانده‌اند، بنابراین یک میدان الکتریکی بین یون‌های مثبت و منفی بوجود می‌آید. بزرگتر شدن این ناحیه در اثر عوامل مختلف، مانع از انتقال بیشتر حامل‌های جریان می‌شود. 
در این پست شبیه سازی یک مقاله با عنوان Design and optimization of ARC less InGaP/GaAs single-/multi-junction solar cells with tunnel junction and back surface field layers که در سال 2018 در ژورنال Superlattices and Microstructures که یک ژورنال بسیار معتبر در زمینه ادوات نوری و الکتریکی می باشد ارائه شده است. نتایج شبیه سازی های انجام شده بسیار مشابه آنچه در مقاله ذکر شده اند می باشند و از دقت بسیار بالایی برخوردارند. نتایج بدست آمده به شرح زیر می باشند:
InGaP SJSC
---------------------------
JscmAcm2=20.1579 
Voc=1.41568 
FF=84.8897 
Eff=17.7449 

GaAs SJSC
---------------------------
JscmAcm2=34.2686 
Voc=1.02644 
FF=88.2007 
Eff=22.7253 

InGaP/GaAs DJSC
---------------------------
JscmAcm2=14.1974 
Voc=2.42066 
FF=91.5219 
Eff=23.0396 

TJ=InGaP
---------------------------
JscmAcm2=15.8448 
Voc=2.42361 
FF=91.1076 
Eff=25.6278 

TJ=GaAs
---------------------------
JscmAcm2=14.1974 
Voc=2.42066 
FF=91.5219 
Eff=23.0396 

TJ=AlGaAs
---------------------------
JscmAcm2=15.4834 
Voc=2.42305 
FF=91.2129 
Eff=25.0664 

TJ=---
---------------------------
JscmAcm2=19.2805 
Voc=1.17547 
FF=74.7739 
Eff=12.4133 

BSF=AlInGaP
---------------------------
JscmAcm2=20.77 
Voc=2.43073 
FF=86.5752 
Eff=32.0165 

شبیه سازی مقاله IMPACT OF TUNNEL HETEROJUNCTION (InGaP/GaAs) DOPING CONCENTRATION ON THE PERFORMANCE OF InGaP/GaAs TONDEM SOLAR CELL USING SILVACO-ATLAS SOFTWARE

شبیه سازی مقاله IMPACT OF TUNNEL HETEROJUNCTION (InGaP/GaA) DOPING CONCENTRTION ON THE PERFORMANCE OF InGaP/GaAs TONDEM SOLAR CELL USING SILVACO-ATL
در این پست، شبیه سازی یک مقاله بسیار معتبر با عنوان IMPACT OF TUNNEL HETEROJUNCTION (InGaP/GaA) DOPING CONCENTRTION ON THE PERFORMANCE OF InGaP/GaAs TONDEM SOLAR CELL USING SILVACO-ATLAS SOFTWARE که اخیراً در سال 2019 به چاپ رسیده ارائه شده است. 
در این پژوهش تأثیر دوپینگ ناحیه تونلی ناهمگن در سلولهای خورشیدی تاندم بررسی شده است. پیوند تونلی (InGaP/GaAs) برای سلولهای خورشیدی چند پیوند (InGaP/GaAs) جهت تعیین عملکرد الکتریکی آنها به عنوان تابعی از غلظت دوپینگ تونل مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مقاله، طراحی سلول خورشیدی InGaP/GaAs با استفاده از پیوند تونلی ناهمگونی با غلظت آلایش p--InGaP متفاوت گزارش شده و این میزان غلظت در محدوده e19-e20 می باشد. نتایج این تحقیق نشان داده که غلظت آلایش n-InGaP بر راندمان تبدیل، تراکم جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز تأثیر دارد.
پس از انجام شبیه سازی ها، مقادیر 
Jsc=1.47026e-010 
Voc=2.42184 
FF=91.4446 
Eff=23.8509 
بدست آمده اند که نتایجی مشابه آنچه در مقاله درج شده است را نشان می دهند. 

فایل گزارش 4 فصلی شبیه سازی سلول خورشیدی در سیلواکو

فایل گزارش 4 فصلی شبیه سازی سلول خورشیدی در سیلواکو

طی بررسی‌های انجام شده، تا سه دهه آینده به 10 تا 30 تراوات انرژی پاک در سال نیازمندیم. در حال حاضر، مصرف انرژی در جهان تقریباً 12 تا 13 ترا وات در سال است. انرژی خورشیدی که در مدت یک ساعت به سطح زمین می‌رسد می‌تواند تقاضای انرژی جهان را به مدت یک سال تأمین کند. با رشد جمعیت، تقاضای انرژی در حال افزایش است و منابع سوخت‌های فسیلی کاهش یافته‌اند و این انگیزه بسیار مناسبی برای تحقق و توسعه انرژی‌های تجدید پذیر خواهد بود. با وجودیکه سهم انرژیهای تجدید پذیر در برابر انرژی‌های فعلی بسیار ناچیز است اما پیش‌بینی می‌شود که این فناوری نوظهور بطور قابل توجهی انرژی آینده جهان را تولید کند. برای تولید بخش بزرگی از انرژی مورد نیاز جهان، سلول‌های خورشیدی نیاز به بهبود بیشتری دارند تا بتوانند جایگزین مناسبی برای انرژی‌های فسیلی و هسته‌ای شوند.

این گزارش در 4 فصل مقدمه - ساختار سلول های خورشیدی - شبیه سازی سلول خورشیدی دو پیوند InGaP/GaAs و نتیجه گیری و پیشنهاد ارائه شده و بطور جامع همه چیز را در خصوص این نوع از سلول های خورشیدی توضیح می دهد. در گزارش ارائه شده شده روند کار به صورت زیر است:
- بررسی ساختار سلول خورشیدی، خصوصیات هر لایه به صورت مجزا و روابط حاکم بر ساختار
- شبیه‌سازی سلول خورشیدی دو پیوند در نرم افزار Silvaco 
- بررسی ساختار شبیه سازی شده و نمایش نتایج همراه با مقایسه نتایج بدست آمده با سایر مقالات مشابه
- نتیجه گیری و پیشنهاد جهت ارتقای راندمان افزاره شبیه سازی شده

لازم به ذکر است که شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار سیلواکو انجام شده و نتایج بدست آمده در این گزارش درج شده اند. شما می توانید برای دانلود شبیه سازی انجام شده در سیلوکو، به این لینک مراجعه بفرمایید. همچنین شما می توانید ترجمه مقاله Improving the performance of a multi-junction solar cell by optimizing BSF, base and emitter layers که رفرنس اصلی گزارش ارائه شده می باشد را از طریق این لینک دانلود نمایید. 

فهرست مطالب مندرج در گزارش:
فصل اول
- مقدمه
- هدف و ضرورت تحقیق
- مرور منابع
- روش انجام کار
- نوآوری
- روال انجام پژوهش
فصل دوم
- مقدمه
- طبقه بندی مواد
- میزان آلایش و هدایت نیمه هادی ها
- پیوند PN
- نحوه عملکرد سلولهای خورشیدی چند پیوند
- مواد به کار رفته در سلول های خورشیدی چند پیوند
- ساختار سلول خورشیدی دو پیوند InGaP/GaAs
-- بررسی ساختار
-- لایه های مختلف سلول خورشیدی
- طیف تابشی
- پارامترهای عملکرد
-- جریان اتصال کوتاه (ISC)
-- ولتاژ مدار باز (VOC)
-- ضریب پری (FF)
-- بازده (η)
فصل سوم
- مقدمه
- بازتولید
- تابش نور با طیف AM.G
- نتایج و بحث
- مقایسه عملکرد
فصل چهارم
- نتیجه گیری
- پیشنهادها

این گزارش شامل 51 صفحه و 29 رفرنس به روز (2019) می باشد و در دو قالب ورد (docx) و پی دی اف (PDF) ارائه شده است.

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. 

تماس با ما
سفارش پروژه
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو | Buy Website Traffic