通过添加GaAs并采用优化技术使CIGS/CdS太阳能电池效率达到45%
系统与控制
2023-09-15 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种高效的三层p-GaAs/p-CIGS/n-CdS (PPN)新型太阳能电池结构。铜铟镓硒(CIGS)基太阳能电池比使用硫化镉(CdS)的电池性能更优。反之，考虑到器件性能、环境友好性及成本降低，CIGS基器件效率更高。因此，本文利用Solar Cells Capacitance Simulator (SCAPS-1D)软件对带有n-ZnO前接触的PPN结GaAs太阳能电池结构进行了数值分析。此外，我们研究了优化技术以评估PPN层厚度与载流子浓度对太阳能电池结构性能的影响。随后，本文讨论了在常规(PN)结顶部添加GaAs材料对电子特性的影响，进一步改善了功率转换效率(PCE)、开路电压(VOC)、填充因子(FF)和短路电流密度(JSC)等参数值。最令人鼓舞的结果表明，在优化厚度5 (μm)与载流子浓度1*10^20 (1/cm)下添加GaAs层，所提电池结构的PCE、VOC、FF和JSC最大值分别为45.7%、1.16V、89.52%和43.88 (mA/m^2)。
引用
@article{arxiv.2309.07551,
title = {Achieving 45% efficiency of CIGS/CdS Solar Cell by adding GaAs using optimization techniques},
author = {Satyam Bhatti and Habib Ullah Manzoor and Ahmed Zoha and Rami Ghannam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07551},
year = {2023}
}