使用wxAMPS探索CdTe/Si双连接太阳能电池中缺陷能量水平的影响
Mustapha Isah1,2, Camellia Doroody3,4, Kazi Sajedur Rahman5
1College of Engineering, Universiti Tenaga Nasional, Jalan IKRAM-UNITEN, 43000, Kajang, Selangor, Malaysia.
Scientific reports
|February 27, 2024
概括
在CdTe/Si太阳能电池中缺陷密度对于性能至关重要. 已经确定了高达10^15cm^-3的可接受缺陷水平,并为高效的双联太阳能电池提供了最佳的带隙.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 双连接太阳能电池通过堆叠具有不同带隙的材料来提高效率.
- Telluride (CdTe) 和 (Si) 是双联太阳能电池的有希望的材料.
- 吸收层中的缺陷显著影响太阳能电池的性能.
研究的目的:
- 以数值分析CdTe/Si双连接太阳能电池中缺陷密度和能量水平的影响.
- 研究CdTe层厚度和带隙变异对细胞性能的影响.
- 确定可接受的缺陷密度值,以实现高效的双重太阳能电池运行.
主要方法:
- 对CdTe/Si双连接太阳能电池进行数值模拟.
- 分析不同能量级别的缺陷密度变化 (10^14到10^15cm^-3) .
- 对CdTe层厚度和带隙 (1.45-1.7 eV) 与Si带隙 (1.1 eV) 的参数研究.
主要成果:
- CdTe薄膜的缺陷密度在10^14和10^15cm^-3之间是可接受的顶部细胞.
- 开放电路电压,短路电流密度和效率对较大的CdTe厚度的缺陷密度更敏感.
- 填充因子主要受到缺陷密度的影响,无论CdTe的厚度如何.
- 通过1.45-1.7 eV的CdTe带隙和约1.1 eV的Si带隙实现最佳性能.
- 对于300nm的CdTe厚度,发现了高达10^15cm^-3的可接受缺陷密度.
结论:
- 根据特定的能量水平量身定制缺陷密度对于可行的CdTe/Si双连接联太阳能电池至关重要.
- 缺陷度对太阳能电池性能的影响取决于厚度.
- 这项研究为优化设计和制造高效率CdTe/Si并联太阳能电池提供了关键的见解.
