مقايسه مشخصه خروجي و بازدهي سلول‌هاي خورشيدي تك پيوندي و دوپيوندي بهينه‌شده مبتني بر GaAs-InGaP

در اين مقاله با حل همزمان معادلات پواسون، پيوستگي و انتقال حامل‌ها،سلول هاي خورشيدي تك پيوندي GaAs و InGaP وسلول دو پيوندي GaAs-InGaP را شبيه سازي و با يكديگر مقايسه كرديم. با مقايسه پاسخ طيفي سلول هاي خورشيدي نشان داديم سلول هاي خورشيدي GaAs و InGaP به ترتيب امواج كمتر از 873 نانومتر و 659 نانومتر را جذب مي كنند. درحاليكه سلول دوپيوندي متشكل از اين دو زيرسلول طيف وسيعي از امواج كه حاصل همپوشاني اين دو طيف است را جذب مي كند. اين امر راندمان سلول دوپيوندي را افزايش مي دهد. بر اساس نتايج شبيه سازي راندمان سلول هاي GaAs و InGaP به ترتيب 23/83 و 13/32 درصد است، درحاليكه با بهينه سازي ساختار سلول GaAs-InGaP راندمان 30/58 درصد حاصل گرديد. علاوه بر آن مشخصه I-V سلول ها نشان داد ولتاژ مدار باز براي سلول GaAs حدود 1 ولت و براي سلول InGaP به دليل داشتن شكاف باند بيشتر، حدود 1/4 ولت است. ولتاژ مدار باز براي سلول دوپيوندي تقريبا برابر با حاصل جمع مقادير مربوط به سلول هاي تك پيوندي است كه با طراحي مناسب آن را افزايش داديم. با طراحي مناسب سلول دوپيوندي جريان اتصال كوتاه نيز بهبود يافت.