طراحي نانو سيم افقي جهت افزايش جذب نور در سلول خورشيدي سيليكوني

Design of horizontal Nano wire to increase light absorption in silicon solar cell

در اين مقاله ، اثرات هندسه و مكان قرارگيري نانوسيم هاي سيليكوني مثلثي فوق نازك افقي، برعملكرد سلول هاي خورشيدي بررسي شده است. دو روش متفاوت براي بهبود چگالي جريان در سلول هاي خورشيدي نانوسيم سيليكوني  مطرح شده است. در روش اول، يك آرايه نيمه دوره اي براي به بهره بهتر از اثر آنتن نوري استفاده مي شود. دومين روش دستيابي به جذب بيشتر نور، استفاده از چندين نانوسيم با هندسه مختلف است. مجموعه اي از نانوسيم هاي نامنظم كه بهينه شده است، در مقايسه با ساير ساختارهاي باند پهن داراي ويژگي هاي بهتري هستند. محاسبات نشان مي­دهد، نانوسيم مثلث بي­قاعده با جريان اتصال كوتاه (mA/cm2)۸.۹  و ۶۹.۳۷٪ افزايش نسبت به مدل فيلم نازك،برترين هندسه در بين مدل­هاي نامبرده است. با استفاده از نانوسيم­هاي نامنظم ، مي­توان جذب در سلول هاي خورشيدي را بدون استفاده از مواد جاذب بيشتر افزايش داد.

In this paper, the effects of the geometry and location of ultra-thin horizontal triangular silicon nanowires on the performance of solar cells have been investigated. Two different methods have been proposed to improve the current density in silicon nanowire solar cells. In the first method, a semi-periodic array is used to take better advantage of the optical antenna effect. The second method of obtaining more light absorption is to use several nanowires with different geometry.A set of optimized irregular nanowires has better properties compared to other broadband structures. Calculations show that the irregular triangle nanowire with a short circuit current 8.9 (mA/cm2) and 69.37% increase compared to the thin film model is the best geometry among the mentioned models. By using irregular nanowire, it is possible to increase the absorption of solar cells without using more absorbent materials.