Hidrojenlendirilmiş amorf silikon-kristal silikon heteroeklem güneş gözelerinin bilgisayar modellemesi
Computer modeling of hydrogenated amorphous silicon-crystal silicon heterojunction solar cells
- Tez No: 295993
- Danışmanlar: PROF. DR. AYNUR ERAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Hidrojenlendirilmiş amorf silikon/kristal silikon (a-Si:H/c-Si) heteroeklem güneş gözeleri düşük maliyetli ve yüksek verimli göze geliştirmek için güçlü bir adaydır. Bu tip gözeler için en yüksek verime Sanyo grubu tarafından, katkılanmamış ince tabakalı heteroeklem güneş gözesi (Heterojunction with intrinsic thin layer-HIT) modeli ile ulaşılmış ve %23 değeri elde edilmiştir. Bu sebeple bu yapıdaki güneş gözeleri konusuna ilgi günden güne artmaktadır. Fakat bu tipteki gözelerin veriminin artırılabilmesi için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Modelleme çalışmaları güneş gözelerinin fiziğini anlamak ve farklı parametrelerin etkilerini belirlemek için uygun bir ortam sağlamaktadırlar.Bu çalışmada, a-Si:H/c-Si heteroeklem güneş gözelerinin göze başarımını (akım-gerilim karakteristikleri (kısa devre akım yoğunluğu, açık devre gerilimi, dolum çarpanı ve verim) ve iç veya dış kuantum verimi) etkileyen parametreleri belirlemek amacıyla, AFORS-HET v2.4.1 (Automat For Simulation of Heterostructures) modelleme programı kullanılarak akım-gerilm (I-V) karakterizasyon modellemesi çalışmaları yapılmıştır. Modelleme çalışmalarında temel göze yapısı olarak saydam iletken oksit (transparent conducting oxide-TCO)/a-Si:H(n)/a-Si:H(i)/c-Si(p)/a-Si:H(p++)/Ag yapı kullanılmıştır. Çalışmada tüm tabakaların kalınlıklarının, c-Si(p)'deki farklı kusur düzenlenişlerinin ve kusur yoğunluklarının, a-Si:H/c-Si heteroarayüzde a-Si:H(i) tabakanın bulunmasının ve a-Si:H(p++) BSF tabakasının mobilite aralığının göze başarımına etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bunlara ek olarak, c-Si(p)'nin ışınımı alan ön yüzü ve arka yüzündeki arayüz durumları da ayrıca gözönüne alınarak etkileri incelenmiştir. Modelleme çalışmaları çinko oksit (Zinc Oxide-ZnO) ve indiyum kalay oksit (indium tin oxide-ITO) ön kontaklar için yapılmış, yüzey dokulanmasının etkisi dikkate alınmıştır. Modelleme çalışmalarında elde edilen sonuçlar literatür ile uyum içindedir.
Özet (Çeviri)
The amorphous silicon/crystalline silicon (a-Si:H/c-Si) heterojunction solar cells are promising candidates for high efficient and low cost solar cells. The highest a-Si:H/c-Si heterojunction solar cell efficiency has reached is 23% by Sanyo group, with intrinsic thin layer (HIT cells). The a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells have attracted more interest by many research groups. However, further investigations are still required in understanding of device physics in order to improve conversion efficiency. Simulation studies provide a convenient way to obtain more information about device physics and to evaluate the role of various parameters in the fabrication process. In this study detailed I-V characterization simulations of heterojunction solar cells have been carried out with AFORS HET v2.4.1 (Automat For Simulation of Heterostructures), in order to get more insight into the factors determining the solar cell performance. In the simulation studies, the main cell structure has been chosen as TCO / a-Si:H (n) / a-Si:H (i) / c-Si (p) / a-Si:H (p++) / Ag. The influence of the all layer thicknesses, different defect configurations and defect concentration in c-Si (p) and the change of mobility gap for a-Si:H (p++) BSF layer have been also investigated. The effect of a-Si:H (i) layer, at a-Si:H/c-Si hetero-interface, on the cell performance was investigated in detail. Morover, the interface defects at the front and back side of the c-Si (p) absorber is also considered. Models developed with ITO and ZnO contacts and effect of the texturization is also considered.The results of these simulation studies have been found to be in good agreement with the reported studies in the literature.
Benzer Tezler
- Growth and morphological characterization of intrinsic hydrogenated amorphous silicon thin film for a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells
a-Si:H/c-Si heteroeklem güneş pilleri için katkısız hidrojenlendirilmiş amorf silisyum ince filmlerin büyütülmesi ve morfolojik karakterizasyonu
ÖZLEM PEHLİVAN
Doktora
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TOMAK
DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ
- a-Si:H/c-Si heteroeklemlerinin elektronik ve optik özelliklerinin incelenmesi ve güneş pili üretimi
Electronic and optical properties of a-Si:H/c-Si heterojunctions and solar cell production
GAMZE BAŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AKIN BACIOĞLU
- a-SiOx:H ve kristal silisyumdan (c-Si) oluşan a-SiOx:H/c-Si heteroeklem güneş pillerinin fabrikasyonunu ve karakterizasyonu
The characterisation and fabrication of a-SiOx:H/c-Si heterojunction solar cells
OKAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR
DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ
- Hidrojenlendirilmiş amorf silisyum filmlerin SiH4-He karışımı kullanılarak büyütülmesi ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of hydrogenated amorphous silicon films using SiH4-He gas mixture
SERTAP KAVASOĞLU
Doktora
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ
PROF.DR. ÖZCAN ÖKTÜ
- Nanosaniye atımlı 1064 nm fiber lazer ile polikristal silisyum ince filmlerin üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of polycrystalline silicon thin films by nanosecond pulsed 1064 nm fiber laser and investigating their properties
HAYDAR SARPER SALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKIN BACIOĞLU