طراحي و شبيه‏ سازي عددي سلول‏ هاي خورشيدي پشت سر هم بر پايه‌ Sb2S3 جهت بهبود عملكرد فوتوولتائيك

در اين تحقيق سلول‏هاي خورشيدي پشت سر هم مختلفي طراحي و شبيه‏سازي شده كه در آنها زيرسلول بالايي Sb2S3 است. ساختارهاي مختلفي شامل Sb2Se3، CISe، CZTSe و GeTe براي زيرسلول پاييني پيشنهاد شد. تطابق جريان در زيرسلول بالا و پايين در سلول‏هاي پشت سر هم از اهميت زيادي برخوردار است. براي رسيدن به نقطه تطابق جريان ضخامت لايه‏هاي زيرسلول پاييني ثابت نگه داشته شد و ضخامت لايه جاذب سلول بالايي تغييرداده شد تا چگالي جريان در هردو زير سلول يكسان شود. در نقطه تطابق جريان عملكرد سلول بالايي تحت تابش طيف استاندارد AM 1.5G و عملكرد زيرسلول پاييني تحت تابش طيف فيلتر شده مورد ارزيابي قرار گرفت و سپس منحني مشخصه جريان- ولتاژ سلول پشت سر هم از مجموع منحني‏هاي مشخصه دو زيرسلول فرعي به دست آمد. بازدهي به دست آمده براي سلول‏هاي پشت سرهم Sb2S3/Sb2Se3، Sb2S3/CIS، Sb2S3/CZTSe و Sb2S3/GeTe به ترتيب برابر %22.10، %30.95، %24.83 و %36.80 به دست آمد. هر چه اختلاف گاف انرژي سلول‏هاي فرعي بيشتر باشد، فوتون‏هاي بيشتري جمع‏آوري مي‏شوند و چگالي جريان بزرگتري براي سلول حاصل مي‏شود. بهترين عملكرد هنگامي به دست آمد كه از GeTe به عنوان زيرسلول پاييني استفاده شد.