وبسایت مهندسی الکترونیک و کامپیوتر

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. 

یکی از ادوات بسیار مهم که کار کردن بر روی آن می تواند آینده بهتری را برای نسل بشر رقم بزند، سلول های خورشیدی است. در معرض نور قرار گرفتن سلول های خورشیدی، می توان جریان الکتریسیته ایجاد کند. در کشور ما، در طی یک سال، روزهای آفتابی بسیاری وجود دارند. بنابراین کشور ما از این نظر بسیار غنی است. اما دلیل استفاده کم از سلول های خورشیدی برای تولید برق، مسئله اقتصادی است. در شرایط فعلی به دلیل ارزان بودن سوخت های فسیلی استفاده از سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع تولید انرژی بطور گسترده انجام نمی شود اما با گذشت زمان و کاهش سطح ذخایر سوخت های فسیلی، قطعاً در آینده می توان روی این نوع از منابع تولید کننده انرژی حساب ویژه ای باز کرد. 

شبیه سازی ادوات نیمه هادی توسط نرم افزاری به نام سیلواکو انجام می شود. این نرم افزار قادر به شبیه سازی عملکرد الکتریکی بسیاری از ادوات نیمه هادی، از جمله دیودها، ترانزیستورها، سلول های خورشیدی و ... است. در این پست، شبیه سازی یک نوع سلول خورشیدی از مقاله ای با عنوان Simulation of High Efficiency Tandem Solar Cell using InGaP/GaAs انجام شده است. 

Numerical modeling and simulation help to optimize semiconductor devices such as solar cells in understanding key physi-cal phenomena and behaviors, thereby reducing time and cost. The development of solar energy engineering is progressed tremendously with the construction of integrated multi-junction solar cells based on III–V semiconductor compounds. In this study, an InGaP/GaAs double-junction solar cell is presented based on the back-surface field (BSF) layer. A unique and enhanced structure is created by introducing a 1.5-m-thick InAlGaP intrinsic material to the tunnel junction along with the introduction of the BSF top layer. In a single/multi-junction device, effective BSF is a crucial structural component for an efficient solar cell. Important parameters of open-circuit voltage  (VOC), short-circuit current density  (JSC), fill factor (FF), and efficiency (η) in the proposed solar cell model are calculated  VOC = 2.7473 V,  JSC = 1894.61 mA/cm2, FF = 87.544%, and η = 43.61%, respectively. The simulations are obtained at solar intensities (1000 suns) under the AM1.5G standard spectrum.