اتحاد حاملات الشحنة على السطح البيني في الخلايا الشمسية غير المتجانسة

برهان دالاتي, علي درويشو

Abstract


تم في إطار هذا العمل دراسة كثافة الحالات الإلكترونيةNir على السطح البيني في الوصلة pn غير المتجانسة للخلية الشمسية CdS/CdTe بين طبقة النافذة CdS وطبقة الامتصاص CdTe. تم أيضاً إيضاح تأثير هذه الكثافة على المتغيرات الأساسية للخلية. تنشأ الحالات الإلكترونيةNir على السطح البيني، نتيجة لعدم وجود تجانس في الشبكة البلورية لمادتي نصف الناقل المشكلة للوصلة pn. يمكن اعتبار هذه الحالات كسويات اشابة في فاصل الطاقة لنصف الناقل. من أجل فهم سلوك هذا النوع من الخلايا تم وضع نموذج نظري للخلايا الشمسية ذات وصلةpn لامتجانسة، حيث تكون آلية إعادة اتحاد حاملات الشحنة على السطح البيني بين طبقة CdS و طبقة CdTe هي الآلية المسيطرة لنقل التيار فيها.

يبيّن هذا النموذج ارتفاع كل من معامل المثالية للوصلة n >1) ( وكثافة تيار الإشباع بسبب زيادة كثافة الحالات الفعالة Nir . يؤدي إعادة اتحاد حاملات الشحنة على السطح البيني إلى خفض قيم كل من جهد دارة الفتح Voc، وتيار قصر الدارة Isc، وعامل الامتلاء FF. يمكن توضيح هذه النتائج بحسابات عددية لوسائط الخلية الشمسية  CdS/CdTe.

In this work, we study density of active interface states Nir between window layer CdS and absorber layer CdTe of heterojunction solar cell CdS/CdTe. The effect of this density on the parameters of solar cell was also explained. Interface state is the result of lattice mismatch of two materials used. Here, we regard interface states as impurity level. In order to understand the behavior of these cells a theoretical model has been developed for pn heterojunction solar cells in which interface recombination between CdS and CdTe is the dominant mechanism of current transport for these cells.

The model explains the large junction ideality factor (n>1) and the increased saturation current density in terms of increased density of active interface states Nir .The interface recombination leads to lower values of the open circuit voltage Voc , short circuit current Isc , and fill factor FF. These results are illustrated by numerical calculation of solar cell parameters CdS/CdTe.


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


رئيس التحرير: الأستاذ الدكتور هاني محمود شعبان

هيئة التحرير , أمين التحرير: د.أمير درويش تفيحة