آناليز و شبيه‌سازي سلول‌هاي خورشيدي اتصال يگانه و چندگانه با استفاده از نرم‌افزار سيلواكو/اطلس

Analysis and Simulation of Single-Junction and Multi Junction Solar Cells by Using SILVACO/ATLAS Software

در سال‌هاي اخير به تحقيقات نظري و تجربي در زمينه‌ي تاثير ساختارهاي كوانتومي InGaP/GaAs به دليل ويژگي‌هاي خاص نيم‌رساناها در ساخت ابزارهاي الكترونيكي و فوتوالكترونيكي توجه زيادي شده است. در اين مقاله طراحي و بهينه‌سازي سلول‌هاي خورشيدي اتصال يگانه و چندگانه با استفاده از يك روش جديد شرح داده شده است و مقدمه‌اي از اين روش شبيه‌سازي براي جمعي از سلول‌هاي فتوولتاييك بيان گرديده تا اهميت آن را در طراحي و بهينه‌سازي سلول‌هاي خورشيدي نشان دهد. در اين قسمت سلول‌هاي اتصال يگانه‌ي GaAs ، اتصال دوگانه، InGaP/GaAs اتصال سه‌گانه‌ي Ge/GaAs/GaP و اتصال چهارگانه Ge/InGaNAs/GaAs/InGaP ، به‌طور كامل شبيه‌سازي شده‌اند و همچنان خروجي‌هاي به دست آمده توسط اين نرم‌افزار با نتايج آزمايش‌هاي عملي، قابل مقايسه بوده و انعطاف‌پذيري اين روش پيشنهادي و ملاحظات لازم براي فرايند مورد نظر شرح داده شده است.

In recent years, because of the special characteristics of semiconductors in producing photo electronic and electronic instruments, a great deal of attention has been paid to the theoretical and empirical researches in the field of quantum structures effects (InGaP/GaAs). Using a new approach, this article focuses on the optimization and designing of single and multi junction solar cells. In order to show the significance of solar cells’ simulation and optimization, an introduction to the simulation of the photovoltaic cells group has been expressed. In this section, single junction GaAs and multi-junction InGaP/GaAs, triple junction GaP/GaAs/Ge and four junction InGaP/GaAs/In- GaNAs/Ge solar cells are fully simulated. The outputs of this software can be compared with the results of practical experiments, and finally, there is a description on the flexibility of this suggestive methodology and the necessary considerations for the intended process.