۲۳۲۵۵پ
per
سلول های سیلیکونی راندمان بالا
High Efficiency Silicon Solar Cells
/صحرا شایان
: مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۷۱ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
مهندسی برق گرایش افزاره‌های میکرو و نانو الکترونیک
۱۳۹۸/۱۱/۱۹
تبریز
امروزه با افزایش نیاز روزافزون و شدید جهان به انرژی الکتریسته و پاسخگو نبودن سوخت های فسیلی از لحاظ کافی و تجدیدپذیر نبودن و ایجاد آلودگی، سلول های خورشیدی از روش های پاک و نامحدود تولید انرژی الکتریکی محسوب می‌صشوند .با این حال هنوز از لحاظ نسبت بازده به هزینه تولید از سوخت های فسیلی گران تر بوده و تحقیقات‌ص و پژوهش‌صها بر این هستند که بازده این تکنولوژی را افزایش و هزینه تولید آن ها را کاهش دهند تا از لحاظ تولید انرژی باصرفه باشند و بتوانند جایگزین مناسب وقابل قبولی برای سوخت های فسیلی بشوند .عوامل متعددی باعث افت بازده سلول های خورشیدی می‌صشوند که یکی از مهم ترین آن‌صها که سبب ایجاد تلفات و کاهش شدید بازده می‌صشود، تلفات حرارتی است .این تلفات حدود ۴۷ از توان ورودی سلول خورشیدی را شامل می‌صشوند .به این صورت که فوتون هایی با طول موج کوتاه و انرژی بیشتر از انرژی شکاف باند نیمه هادی سبب تحریک و انتقال الکترون به انرژی های بالاتر از باند هدایت می‌صشود و در نتیجه در باند ظرفیت الکترون هایی با انرژی جنبشی اضافی خواهیم داشت .این الکترون ها برای شرکت در جریان سلول باید انرژی اضافی خود را بصورت گرما از دست بدهند که موجب ایجاد تلفات حرارتی می‌صشود .اگر بتوانیم تا حدودی با این تلفات مقابله کنیم و آن را به حداقل برسانیم بازده سلول خورشیدی تا ۸۰ امکان افزایش خواهد داشت .دراین تحقیق به منظور کاهش تلفات گرمایی سلول سعی می‌صشود با قرار دادن تعدادی کانتکت های انتخابگر انرژی که ویژگی های خاصی دارند، الکترون های با انرژی بالا را قبل از سرد شدن و از دست دادن انرژی از ساختار خارج کرده و در نتیجه توان تولیدی سلول را افزایش دهیم .ماهیت، چگونگی، تعداد و فاصله ی این کانتکت ها در این پایان نامه مورد بررسی قرار خواهد گرفت و تا حد امکان، ساختار از لحاظ راندمان و تعداد کانتکت ها بهینه خواهد شد .اساس کار این کانتکت ها استخراج الکترون‌صها همراه با انرژی جنبشی اضافی آن‌صهاست تا از تلفات گرمایی در تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی جلوگیری شود .طریقه‌صی تحقیق بدین صورت است که ابتدا راندمان سلول معمولی که در نظر گرفته ایم را محاسبه می‌صکنیم .سپس کانتکت ها را روی آن سلول معمولی اعمال کرده و دوباره پارامتر های خورشیدی و راندمان را برای سلول جدید محاسبه می‌صکنیم .در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده از محاسبات و شبیه سازی، این دو سلول را با یکدیگر مقایسه می‌صکنیم .در نتیجه ی این مقایسه، اثری که این کانتکت ها بر عملکرد سلول خورشیدی معمولی می‌صگذارند، افزایش چشمگیر راندمان سلول است .به طوری که راندمان سلول معمولی ۱۷.۴۰ بوده که با استفاده از روش پیشنهاد شده در این پایان نامه به ۳۱.۳۵ افزایش یافته است .مقدار افزایش راندمان ناشی از این روش حدود ۱۷۸ راندمان سلول معمولی است
Ever increasing energy demand and bad factors of fossile fuels such as pollution and limitness, solar cells are a clean and limitless method of electricity generation. However, they are still more expensive than fossil fuels and research are on increasing their efficiency and although lowering the costs in order to have a cost friendly energy source for subscription of fossil fuels. There are many losses that happens in a solar cell that the most important one is heat loss that possess 47 of solar input. These losses are due to high energy photons that excites electrons much higher than conductance band. These electrons have extra kinetic energy and they have to cool down in order to get extracted. Cooling down causes heat losses in the cell and also cause lattice temperature growth. If we could tackle these losses and decrease them then the efficiency of a solar cell could exceed 80 . In this research in order to decrease thermal losses in a solar cell, we use energy selective contacts that have specific characteristics. At the end the impact of using this kind of contact is noticeably growth of efficiency. The efficiency of a bare cell is about17.40 and by using these contacts it increases to 31.45 , about178 increase comparing to efficiency of bare cell
High Efficiency Silicon Solar Cells
شایان، صحرا
Shayan, Sahra
مطلوب، سامیه، استاد راهنما
رستمی، علی، استاد راهنما
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
