بهبود عملكرد سلول خورشيدي كادميوم تلورايد (CdTe) با لايه‌هاي بافر مختلف

Improving the performance of cadmium telluride solar cell (CdTe) with different buffer layers

در اين مقاله عملكرد لايه بافر سلول خورشيدي لايه نازك كادميوم تلورايد (CdTe) با استفاده از نرم‌افزار SCAPS بهينه‌سازي شده است. در ابتدا پنج لايه بافر مختلف از جمله CdS، In2S3، ZnO،ZnSe و ZnS با ضخامت‌هاي متغير از 10 تا 100 نانومتر در ساختار سلول خورشيدي جايگزين شده‌اند و مشاهده شده است كه هر چقدر ضخامت لايه بافر افزايش يافته است، ميزان بازدهي كاهش مي‌يابد، زيرا با بيشتر شدن ضخامت لايه بافر، جذب نور در اين لايه بيشتر شده و ميزان كمتري از نور در لايه جاذب (CdTe) جذب مي‌شود. سپس عملكرد سلول خورشيدي با لايه‌هاي بافر مختلف با هم مورد مقايسه قرار گرفته و تاثير هريك از لايه‌ها بر چهار پارامتر اصلي سلول‌خورشيدي بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه لايه بافر ZnS تقريبا در تمام ضخامت‌ها داراي بازدهي بالاتري نسبت به ساير مواد مي‌باشد، كه دليل اين امر بزرگتر بودن شكاف باند اين ماده نسبت به ساير مواد مي‌باشد.

In this paper, the performance of the buffer layer of Cadmium Telluride (CdTe) thin film solar cell was optimized using SCAPS software. At first, five different buffer layers including CdS, In2S3, ZnO, ZnSe and ZnS with variable thicknesses from 10 to 100 nm have been replaced in the structure of the solar cell and it has been observed. As the thickness of the buffer layer is increased, the efficiency decreases.Due to the increase of thickness light absorption in the structure is increased and less light is absobed in CdTe layer. The reason behinf this incident is described physically. Then the performance of the solar cell with different buffer layers is compared, and the effect of each of the layers on the four main parameters of the solar cell has been investigated. Simulation results show that the ZnS buffer layer has a higher efficiency in all thicknesses than other materials which originates from the fact that the bandgap of this material is bigger than other materials.