NUMERICAL SIMULATION OF THERMAL BEHAVIOR AND OPTIMIZATION OF a-Si/a-Si/C-Si/a-Si/A-Si HIT SOLAR CELL AT HIGH TEMPERATURES

Abstract

Цель. Кремниевые гетероструктурные солнечные элементы, в частности гетеропереходы с ячейками внутреннего тонкого слоя (HIT), в последнее время рекомендуются для использования в качестве кремниевых элементов, поскольку они легко изготавливаются при низкой температуре обработки и имеют высокую оптическую и температурную стабильность, а также более высокий к.п.д., чем солнечные элементы на основе гомоперехода. В настоящей работе впервые предлагается относительно точная вычислительная модель для более точного расчета теплового поведения таких ячеек. В этой модели для всех слоев полупроводника рассматривается температурная зависимость многих параметров, таких как подвижность, тепловая скорость носителей, граница зоны, энергия Урбаха хвостов зоны, сродство электронов, относительная диэлектрическая проницаемость и эффективная плотность состояний в валентной зоне и в зоне проводимости. С использованием данной модели исследуется тепловое поведение HIT солнечных элементов в диапазоне 25-75 °C. В данном диапазоне температур исследовано влияние толщины различных слоев HIT ячейки на ее внешние параметры и в результате предложена оптимальная толщина слоев HIT солнечных элементов для использования в широком диапазоне температур. Библ. 20, табл. 4, рис. 5. Ключевые слова: гетеропереходы с ячейками внутреннего тонкого слоя, высокая температура, тепловое поведение.

Opto-Electronics Review

“…Recent simulation and experimental studies of temperature effects on the SHJ solar cell performance showed that efficiency is deteriorated at both temperatures below and above the STC temperature (25 °C) [11,[16][17][18][19][20]. At low temperatures the reduction of efficiency was mostly attributed to lowering of the FF, due to the ITO/a-Si:H heterojunction (and their work function mismatch) [16,18], whereas at temperatures above STC it was attributed to lowering of the VOC [11,20].…”

Методи Оптимізації Структури Фотоелектричних Перетворювачів На Основі Моно- І Полікристалічного Кремнію З Фотолюмінісцентним Покриттям.

“…Зазначена методика є технологічно простою і економічною, а завдяки підбору чи синтезу відповідного класу люмінофорівможливо забезпечити необхідний рівень екологічності виробництва і експлуатації відповідного класу сонячних елементів. Аналіз наукових публікацій, що було проведено у рамках даного дослідження, включав у себе аналіз сучасних методів впровадження концепції «Зеленої енергетики» [1-3] та, зокрема, сонячної енергетики [4][5][6][7][8]. Також було визначено, класи фотолюмінесцентних барвників та особливості їх синтезу, що можуть бути використані для оптимізації роботи сонячних елементів шляхом стоксового зсуву сонячного випромінювання [9][10][11].Проведений аналіз вказав на відсутність цілісної методологічної бази, яка може надати можливість визначити оптимальну конструкцію сонячного елементу на сонові кремнієвої підкладки з фотолюмінесцентним покриттям.…”