الفهرس 
Novel Multi-Junction Solar Cell Structures Based on Silicon Substrates
MotivationOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 160 |  |  |
| | | from | 160 | | |
Abstract
أصبحت الخلايا الشمسية مصدراً أساسياً ومستداماً للطاقة في السنوات الأخيرة. تقوم هذه الخلايا بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء ويمكن استخدامها لتشغيل مجموعة واسعة من التطبيقات، من الأجهزة المنزلية الصغيرة إلى المجمعات الصناعية الكبيرة. نتيجة لذلك، أصبحت الخلايا الشمسية خيارًا شائعًا بشكل متزايد لكل من التطبيقات السكنية والتجارية، مما يساهم في مستقبل أنظف وأكثر استدامة.كُرست الأطروحة الحالية لدراسة ثلاث خلايا تراكبية جديدة بإستخدام تقنية المحاكاة العددية TCAD وهى:(1) الخلية التراكبية All-BaSi2)) تحتوى على خلية فرعية سفلية BaSi2 ذات فجوة طاقة مقدارها 1,3 إلكترون فولت وخلية فرعية علوية Ba(CxSi1-x)2 ذات فجوة طاقة متغيرة قابلة للضبط. ثبت أن الخلية الفرعية العليا ذات فجوة 1,8 إلكترون فولت هى الخيار الأمثل للحصول على الحد الأقصى لكفاءة تحويل الطاقة بنسبة 30٪. بعد ذلك، تم تحسين أداء الخلية التراكبية من خلال دراسة تأثير كثافة الإشابة وسمك كلا الطبقتين الممتصتين. علاوة على ذلك، تم تغيير سمك الخلية العلوية في النطاق من 0,85 إلى 1,25 ميكرومترللحصول على نقطة تطابق التيار وزيادة كفاءة تحويل الطاقة إلى 32,83%. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بدراسة تأثير كلا من كثافة العلل للممتصات، ودالة شغل موصلات الخلية على معايير الأداء.(2) الخلية التراكبية Sb2S3/Si)) تحتوى على خلية فرعية سفلية سليكونية رقيقة ذات فجوة طاقة 1,12 إلكترون فولت وخلية فرعية علوية Sb2S3ذات فجوة طاقة 1,7 إلكترون فولت. تم التوصل إلى كفاءة تحويل الطاقة للخلايا العلوية و السفلية المستقلة المعايرة بمقدار 4,31% و 14,26% على التوالى. عند دمج الخليتين في خلية ترادفية متجانسة، تم تحقيق كفاءة تحويل طاقة بنسبة 10.10٪، مما يعني أنه يجب تحسين الخلية العلوية من أجل تجاوز كفاءة التحويل للخلية السفلية. وبالتالي، تم تحسين الخلية Sb2S3 من خلال تصميم الخلية بدون طبقة نقل الفجوات العضوية (HTL) وضبط فرق مستوى حزمة التوصيل (CBO) بين طبقة نقل الإلكترونات (ETL) والممتص العلوى Sb2S3. بعد ذلك، تم تحسين الخلية الترادفية بدءًا من سمك وكثافة الإشابة لطبقة ETL للخلية العلوية. أيضًا، تم دراسة تأثير كثافة علل الطبقة الممتصة ومقاومة التوالى للخلية العلوية على أداء الخلية الترادفية للوصول للحد الأقصى المتاح من الكفاءة. عند خفض كثافة العلل ومقاومة التوالى، تحسنت الكفاءة الإجمالية للخلية الترادفية إلى 19.51٪. علاوة على ذلك، تم دراسة تأثير سمك طبقتى الامتصاص العلوية والسفلية على أداء الخلية. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بدراسة تأثير سمك الطبقة الممتصة العلوية