بهبود عملکرد سلول های خورشیدی لایه نازک آنتیموان سلنیم به واسطه بهینه سازی سطوح انرژی در باند هدایت و کاهش تلفات نوری در لایه بافر

در این مقاله، اثر اضافه کردن ماده سولفور به لایه جاذب در سلول های خورشیدی آنتیموان سلنیم (Sb۲Se۳) بررسی می شود. همچنین ضمن ارائه لایه بافر جایگزین روی اکسیژن سولفید (ZnO۱-ySy) با انرژی شکاف باند بزرگتر نسبت به لایه بافر متداول کادمیم سولفید (CdS)، عملکرد سلول های خورشیدی لایه نازک Sb۲Se۳ مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد استفاده از لایه بافر ZnO۱-ySy جایگزین لایه بافر متداول CdS سبب کاهش تلفات نوری و بهبود جریان اتصال کوتاه می شود. از سوی دیگر بهینه سازی باند انرژی در سلول خورشیدی پیشنهادی از طریق لایه ZnO۱-ySy منجر به کاهش بازترکیب در محل پیوند جاذب/بافر و بهبود ولتاژ مدار باز می شود. با اضافه کردن ماده سولفور به جاذب آنتیموان سلنیم و تشکیل ماده Sb۲(S۱-xSex)۳، بازدهی سلول در نسبت های مولی مختلف سلنیم ارزیابی شده است. این بررسی نشان می دهد مناسب ترین پیوند در سلول خورشیدی پیشنهادی Sb۲(S۱-xSex)۳/ZnO۱-ySy زمانی رخ می دهد که نسبت مولی سلنیم در لایه جاذب Sb۲(S,Se)۳ در محدوده ۰/۲~۰/۱ و نسبت مولی سولفور در لایه بافر Zn(O,S) در محدوده ۰/۶~۰/۵ قرار گیرد. با ارائه روش پیشنهادی بازدهی ۰/۲% در ساختار استاندارد Sb۲Se۳/CdS به بازدهی ۱۵/۶۵% در ساختار پیشنهادی Sb۲(S,Se)۳/Zn(O,S) ارتقا می یابد.