高效太阳能电池的设计与表征
应用物理
2021-09-16 v1 材料科学
摘要
我们提出了一种两阶段多目标优化框架，用于全方案太阳能电池结构设计与表征、成本最小化和量子效率最大化。我们评估了通过变化材料类型和光电二极管掺杂策略模拟得到的 15 种不同电池设计的结构。首先，非支配排序遗传算法 II（NSGA-II）为各电池设计生成帕累托最优解集。随后，在考察 NSGA-II 生成的所有电池设计的量子效率后，我们应用一种新的多目标优化算法 II（OptIA-II）来发现选定（三种）最佳电池设计的帕累托前沿。我们设计的 OptIA-II 算法提升了所有选定电池设计的量子效率并降低了其制造成本。我们观察到，包含最优掺杂的氧化锌基透明导电氧化物（TCO）层和粗糙银背反射器（BR）的电池设计提供了量子效率（）为 。总体而言，本文提供了对电池结构设计的全面表征。它推导了电池量子效率 与其 TCO 层掺杂方法以及 TCO 和 BR 层材料类型之间的关系。我们的太阳能电池设计表征使我们能够对真实应用中的太阳能电池使用进行成本效益分析。
引用
@article{arxiv.2109.07279,
title = {Design and characterization of effective solar cells},
author = {Varun Ojha and Giorgio Jansen and Andrea Patane and Antonino La Magna and Vittorio Romano and Giuseppe Nicosia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07279},
year = {2021}
}
备注
published in 2021