کاربر عزیز خوش آمدید!
|

شبیه سازی مقاله A thin layer of Carbon Nano Tube (CNT) as semi-transparent charge collector that improve the performance of the GaAs Solar Cell با سیلواکو

شبیه سازی مقاله A thin layer of Carbon Nano Tube (CNT) as semi-transparent charge collector that improve the performance of the GaAs Solar Cell با سیلواکو
استفاده از نانو لوله های کربنی (CNT) در سلول های خورشیدی به عنوان یکی از امیدوارکننده ترین زمینه های تحقیق برای بهبود کارایی آن به شمار می رود. اخیراً نشان داده شده که شبکه های ناهمگن CNT ها می توانند به عنوان یک رسانای نیمه شفاف عمل کنند. این خاصیت منحصر به فرد برای استفاده در سلول های خورشیدی منجر به بهبود بازدهی سلول می شود. استفاده از CNT در لایه بالا می تواند به طور فابل توجهی ناحیه تماس فلز کانتکت ها را به سطح سلول کاهش دهد و همچنین این مواد دارای هدایت بیشتری نسبت به سایر مواد نیمه هادی هستند. CNT ها دارای خواص ساختاری و الکتریکی فابل توجهی هستند که می توانند در بسیاری از برنامه ها مورد استفاده قرار گیرند. 
نتایج بدست آمده در شبیه سازی ها:
with CNT:
------------------
JscmAcm2=31.4136 
Voc=1.03865 
FF=87.7959 
Eff=28.6352 


without CNT:
------------------
JscmAcm2=30.2208 
Voc=1.03319 
FF=87.7061 
Eff=27.3751 

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 Improving the performance of a multi-junction solar cell by optimizing BSF, base and emitter layers در سیلواکو

double junction Solar Cell Simulation - Silvaco
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 که 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. 
در این فایل، شبیه سازی یک مقاله بسیار معتبر با عنوان Improving the performance of a multi-junction solar cell by optimizing BSF, base and emitter layers ارائه شده است. یک فایل راهنمای جامع در قالب ورد و پی دی اف  نیز جهت آموزش کدها ارائه شده است. در کنار این فایل ها، دو فایل آموزشی ویدیویی با کیفیت بالا از نحوه اجرای کدها تهیه شده که به یادگیری نحوه اجرا و جواب گرفتن از نمودار های مختلف کمک می کند. 
در این پژوهش، ساختار مطلوب سلول خورشیدی دو پیوندی با یک پیوند تونلی InGaP/InGaP، یک لایه بافر در سلول پایینی، دو لایه BSF در سلول بالایی و یک لایه امیتر جدید در ساختار ارائه شده است. سلول شبیه سازی شده با استفاده از Silvaco Atlas جهت بدست آوردن عملکرد بهتر، بهینه‌سازی شده و مقادیر ولتاژ مدار باز (VOC)، چگالی جریان اتصال کوتاه (JSC)، ضریب پری (FF) و بازده تبدیل (η) آن، محاسبه شده و نمودارهای نهایی نمایش داده شده اند. 

شبیه سازی مقاله An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction در سیلواکو

شبیه سازی مقاله An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction در سیلواکو

به تازگی انرژیهای تجدیدپذیر به دلیل مزیتهای غالب خود در مقایسه با انرژیهای فسیلی، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. مصرف برق جهان بین 12 تا 13 ترا وات در سال است و با رشد جمعیت افزایش می‌یابد. منابع اصلی برای مصرف انرژی سوختهای فسیلی هستند که با توجه به انتشار بیش از حد گازهای گلخانه ای، استفاده از آنها به زیان محیط زیست می‌باشد. یک جایگزین مناسب برای مصرف سوختهای فسیلی استفاده از فتوولتاییک (PV) یا سلولهای خورشیدی است. انـرژی خورشیـدی که در یک سـاعت به اتمسفـر می‌رسد برای تأمیـن تقاضای انرژی یک سال جهان کافی است. بزرگترین عامل بازدارنده برای استفاده از سلولهای خورشیدی قیمت اولیه آن است. اما در دراز مدت پول سرمایه‌گذاری شده می‌تواند به دلیل دوام سلولهای خورشیدی بازگردد.

ساخت یک سلول خورشیدی و آزمایش آن، بسیار گران و زمان بر است. به ویژه اینکه این روند ممکن است تا زمان ساخت یک سلول خورشیدی که به نتایج مطلوب برسد چندین بار تکرار شود. کمپانی Silicon Valley (Silvaco)، ATLAS را نرم افزاری برای طراحی ساخته که به طور مؤثری رفتار افزاره های نیمه هادی را شبیه سازی می کند. 

در این پست، شبیه سازی یک مقاله بسیار معتبر که از سری مقالات ژورنال Superlattices and Microstructures با عنوان An ARC less InGaP/GaAs DJ solar cell with hetero tunnel junction می باشد، ارائه شده است. همراه با این مجموعه، یک فایل راهنمای ساده در پوشه text جهت اجرای کدها ارائه شده است. همچنین برای مقایسه نمودار ها و جداول، فایلهای عکسی جهت انجام اینکار در پوشه images پیوست شده اند که مقادیر و نمودارهای مندرج در مقاله را با مقادیر و نمودارهای شبیه سازی شده قابل مقایسه می کنند. 

جهت مشاهده پیش نمایشی از نمودارهای ارائه شده می توانید به این لینک مراجعه نمایید.

تماس با ما
سفارش پروژه
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic