شبيه سازي سلول خورشيدي CIGS با لايه بافر جايگزين ZnS با استفاده از نرم افزار لومريكال

Simulation of CIGS_based solar cell with ZnS alternative buffer layer uising Lumerical software

نسل دوم سلول‌هاي خورشيدي، سلول‌هاي خورشيدي لايه نازك هستند. سلول‌هاي خورشيدي لايه نازك CIGS، درمقايسه با سلول‌هاي خورشيدي سيليكون بلوري، مي‌توان بر روي انواع زيرلايه‌هايي مانند شيشه و فويل‌هاي انعطاف‌پذير با انواع روش‌هاي تحت خلا و غيرخلا ساخت. در بيشتر ساختارهاي استاندارد سلول خورشيدي CIGS از CdS به عنوان لايه بافر استفاده مي‌شود. كادميوم ماده‌اي سمي است و احتمال آلودگي و مسمويت حين كار با اين ماده در آزمايشگاه دور از ذهن نيست. به همين خاطر مواد جايگزيني براي CdS به عنوان لايه بافر مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته‌اند. در اين مقاله قصد داريم تا قبل از ساخت، سلول خورشيدي CIGS را با استفاده از نرم‌افزار لومريكال با لايه بافر جايگزين ZnS شبيه‌سازي كنيم. در اين شبيه سازي با استفاده از لايه جايگزين ZnS توانستيم به بازده 82/22درصد برسيم.

The second generation of solar cells are thin film solar cells. CIGS thin film solar cells, compared to crystalline silicon solar cells, can be fabricated on a variety of substrates such as glass and flexible foils by a variety of vacuum and non-vacuum methods. In most standard CIGS solar cell structures, CdS is used as a buffer layer. Cadmium is a toxic substance and the possibility of contamination and poisoning while working with this substance in the laboratory is not out of mind. Therefore, alternative materials for CdS as a buffer layer have been studied and investigated. In this article, we are going to simulate the CIGS solar cell using Lumerical software with ZnS replacement buffer layer before manufacturing. In this simulation, we were able to achieve an efficiency of 22.82% by using the ZnS replacement layer.