افزايش بازده سلول خورشيدي سيليكوني با تبديل طيف فرابنفش به مرئي با استفاده از نانو ذرات فسفر قرمز

نانو ذرات فسفر قرمز بر سطح سلول خورشيدي سيليكوني به روش لايه‌نشاني تبخير حرارتي فيزيكي (چگالش بر روي سطح سلول از فاز بخار) سنتز شد. لايه‌نشاني فسفر قرمز بر سطح سلول‌ها چندين بار با ضخامت‌هاي مختلفي از لايه‌ي فسفر تكرار شد و بعد از هر مرحله لايه‌نشاني بازده سلول خورشيدي سيليكوني اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه بعد لايه‌نشاني 340 نانومتر فسفر بازده سلول از 86/5 به 08/7 درصد افزايش يافته و حدود 21 درصد افزايش بازده نسبي حاصل شده است. علاوه بر آن نتايج طيف جذبي و فوتولومينسانس لايه‌ها نشان داد نانوذرات فسفر قرمز نور فرابنفش را جذب كرده و نور مرئي علاوه بر فرابنفش گسيل كرده‌اند. به عبارت ديگر لايه‌ي فسفر نور فرابنفش را به ناحيه‌ي طول موج مرئي جابجا مي‌نمايد. در اين تحقيق از سلول خورشيدي سيليكوني تك‌بلوري براي افزايش بازده استفاده شد و فسفر قرمز آمورف به روش تبخير حرارتي فيزيكي بر سطح سلول خورشيدي سيليكوني لايه‌نشاني شد. همچنين براي انجام طيف‌سنجي نوري، لام شيشه‌اي در كنار سلول‌ها در هر مرتبه لايه‌نشاني قرار داده شد. نتايج طيف‌سنجي نوري لايه‌هاي فسفر همچنين نشان داد ميزان عبور نور فرابنفش در نمونه‌ي داراي 340 نانومتر لايه‌ي فسفر نسبت به نمونه‌ي داراي 50 نانومتر لايه‌ي فسفر كمتر است و برعكس ميزان جذب نور بيشتر است، به عبارت ديگر لايه‌هاي ضخيم‌تر فسفر نور فرابنفش را كمتر عبور مي‌دهند و بيشتر جذب مي‌كنند.