بررسی کاربرد فناوری نانو در سلول خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران

doi
چکیده

سلول های خورشیدی به دلیل بحث های جاری آب و هوا و تلاش برای پیاده سازی بیشتر منابع انرژی سبز برای کاهش انتشار CO2 در جو توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی (c-Si) با پایداری بهتر در مدت زمان طولانی در مقایسه با سایر سلول های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون، جایگاه اصلی را در بازار سلول های خورشیدی به خود اختصاص داده اند. همانطور که فناوری سلول های خورشیدی جدید به طور مداوم توسعه می یابد، ضرر هزینه نسبتاً بالای برق تولید شده مربوط به راندمان پایین سلول یکی می شود. مهمترین مسائل مربوط به سلول های خورشیدی c-Si هدف از این مقاله بررسی اثربخشی فناوری‌های نانو، به ویژه نانوذرات فلز پلاسمونیک (MNPs)، نانوساختارهای سیلیکون سیاه (b-Si) و نانوسیم‌های سیلیکونی رشد افقی (SiNWs) است. ساختارها، برای افزایش بازده سلولی سلول های خورشیدی c-Si از طریق شبیه سازی عددی و نمایش های تجربی. با توجه به مزیت سلول های خورشیدی c-Si در هزینه مواد، فناوری نانو در مقایسه با سایر انواع فناوری های سلول خورشیدی با افزایش کارایی یکسان، هزینه کمتری را ممکن می کند. ما خواص نوری و الکتریکی MNP ها را برای کاربردهای سلول خورشیدی c-Si بر اساس روش دامنه زمانی تفاضل محدود بررسی می کنیم. شبیه سازی ها برای بهینه سازی MNP ها از نظر شکل، اندازه، پوشش سطح و محیط دی الکتریک انجام می شود. نانومکعب های نقره با زیرلایه دی اکسید سیلیکون (SiO2) به طور تجربی نشان داده شده اند که به طور متوسط تا 7 درصد بازده سلولی را افزایش می دهند.