تحليل و شبيه سازي تاثير ابعاد نانو ذره ريبوني نقره و تغييرات ضريب شكست محيط بر روي بازدهي سلول خورشيدي سيليكوني آمورف پلاسموني

Analysis and Simulation of Influence of The Silver Ribbon Nanoparticle’s Dimensions and Refractive Index on The Efficiency of Plasmonic Amorphous Silicon Solar Cell

در اين مقاله به بررسي و تحليل رفتار سلول خورشيدي سيليكوني آمورف پلاسموني در مقابل تغييرات ابعاد نانو ذره ريبوني نقره و نيز تاثير تغييرات ضريب شكست محيط بر آن پرداخته مي­شود و پارامترهاي مهمي مانند بازدهي شبيه­ سازي مي­ شود. براي اين منظور از روش تفاضل محدود حوزه زمان استفاده شده است. رفتار سلول خورشيدي در حالت با و بدون اعمال نانو ذرات بررسي شده است. همچنين با تغيير ابعاد نانو ذره نقره، بهترين حالت براي دستيابي به بيشترين بازدهي به ­دست آمده است. براي بررسي تاثير ضريب شكست محيط بر عملكرد سلول خورشيدي پلاسموني با تغيير ضريب شكست محيط از 1 (هوا) تا 1/6، نمايه تزويج نور به نانو ذره ريبون و ضريب جذب سيليكون به­ دست آورده شده است. نتايج نشان مي ­دهد كه به ­ازاي ضريب شكست 1/2، بازدهي 12/45 به­ دست آمده است.

In this paper, the effects of silver ribbon nanoparticle dimensions and the refractive index of the environment on silicon solar cell performance are investigated and analyzed. By changing the dimensions of nanoparticles and altering the refractive index, important parameters such as efficiency are simulated with finite-difference time-domain (FDTD) method. Also, the solar cell performance is investigated with and without nanoparticles. By changing the nanoparticle dimensions, the optimum case to achieve maximum efficiency is obtained. The influence of changes in refractive index of the environment from 1 (air) to 1.6 on the performance of the solar cells and the coupling profile are also studied. The simulation results reveal that the efficiency of 12.45 is obtained by selecting a refractive index of 1.2.