افزايش بازدهي سلول خورشيدي CIGS با تركيب مناسب لايه‎هاي بافر CdS و CdSe: شبيه‎سازي به‌وسيلۀ نرم‎افزار Silvaco

يكي از لايه‏‏هاي اصلي در ساخت سلول‎هاي خورشيدي لايه‌نازك سلنيد گاليوم اينديوم مس (CIGS)، لايۀ بافر است. لايۀ بافر باعث افزايش مقدار جذب و كاهش بازتركيب‎هاي سطحي مي‎شود. لذا سلول خورشيدي به‌ميزان بيشتري حامل‏‏هاي بار توليدشده را جذب مي‌كند و موجب افزايش بازدهي در آن مي‎‎شود. در اين پژوهش با استفاده از نرم‎افزار شبيه‎ساز سيلواكو، لايه‎هاي كادميوم سولفيد (CdS) و كادميوم سلنيد (CdSe) به‌عنوان لايۀ بافر در ساختار مدل‎سازي شده و تأثير تركيب‎هاي مختلف از اين دو لايه بر روي پارامتر‏هاي Jsc, Voc, FF, η بررسي شده است. نتايج اوليه نشان داد كه افزايش ضخامت در لايۀ بافر مي‎تواند بازدهي سلول را كاهش دهد. ادامۀ شبيه‎سازي‎ها نشان داد در شرايطي كه لايۀ كادميوم سلنيد نزديك به لايۀ جاذب (CIGS) باشد، حالت بهينه براي لايۀ بافر، متشكل از 40 نانومتر از كادميوم سولفيد و 10 نانومتر از كادميوم سلنيد است و مي‎تواند بازدهي را به %25/19 افزايش دهد. همچنين نمودار انرژي نشان داد كه در حالت بهينه، حركت الكترون‎ها و حفره‎ها به‌صورت فرايند آبشاري و بدون سد اتفاق مي‏افتد كه موجب افزايش قابل توجه بازدهي شده است.