شبیهسازی اثر دما بر رفتار سلولهای خورشیدی یک و دوپیوندی

در سالهای اخیر، شاهد پیشرفتهای چشمگیری در زمینه تولید سلولهای خورشیدی با قیمت بسیار پایین وبازده بالا هستیم. یکی از دلایل اصلی این مسیله بررسی عملکرد سلولهای گوناگون تحت شرایط مختلف بهکمک شبیه سازیهای انجام شده قبل از ساخت آنها می باشد. یکی از مسایل مهم در تولید سلولهای خورشیدی،ساخت سلولهایی با قابلیت کارکرد در بازه های دمایی بالا می باشد بدون اینکه کاهش قابل توجهی در بازده آنهارخ دهد. در این مقاله تاثیر دما بر مشخصههای سلول خورشیدی تک پیوندی GaAs و InGaP و همچنین سلول دوپیوندی GaAs-InGaP بررسی شده است. برای این منظور معادلات پواسون، پیوستگی جریان وانتقال حامل به روش نیوتن حل شده و تاثیر دما بر شکاف نوار انرژی و در نتیجه بر میزان بازده سلول خورشیدی بررسی شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که افزایش دما با کاهش شکاف نوار انرژی ،کاهشولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه سلول خورشیدی شده که در نهایت باعث کاهش بازده سلول می شود. نرخ کاهش بازده سلول خورشیدی با دما در سلول تک پیوندی از جنس InGaP نسبت به سلول GaAs بسیار ناچیز است. با مقایسه بازده سلولهای خورشیدی تک و دو پیوندی GaAs-InGaP مشاهده می شود هر چندبازده سلول برای حالت دو پیوندی افزایش یافته ولی نرخ کاهش بازده با دما در سلول خورشیدی دو پیوندی از مقدار آن در سلول خورشیدی تک پیوندی GaAs خیلی کمتر و از مقدارش در سلول خورشیدی InGaP بیشتر می باشد.