Numerical simulation and optimization of a-Si:H/a-SiGe:H/µc-Si:H triple junction thin film silicon solar cell designs for high conversion efficiency

材料科学 光电子学 硅 计算机模拟 太阳能电池 三联结 能量转换效率 薄膜 纳米技术 计算机科学 模拟
作者
M.N. Kateb,S. Tobbeche
出处
期刊:Optical and Quantum Electronics [Springer Science+Business Media]
卷期号:53 (11) 被引量:4
标识
DOI:10.1007/s11082-021-03259-2
摘要

Thin film silicon solar cells based on hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), hydrogenated amorphous silicon–germanium (a-SiGe:H) and hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si:H) are promising candidates for low-cost photovoltaic technology due to their low costs and low- temperature processing. However, the conversion efficiency of a thin film silicon solar cell is low compared to that of a silicon solar cell. Conversion efficiency improvements can be obtained through the use of multi-junction solar cells consisting of series of connected subcells. This work focuses on a numerical investigation of triple junction solar cells consisting of a-Si:H top cells, a-SiGe:H middle cells and µc-Si:H bottom cells, with the goal of obtaining a high conversion efficiency. The initial conversion efficiency is 15.79%. After optimizing the top, middle and bottom subcell thicknesses at current matching, the conversion efficiency is enhanced to 16.95%. The band gaps of the top, middle and bottom subcells are then optimized, increasing the conversion efficiency to 18.25%. It is found that the triple junction solar cell is sensitive to defects in the a-Si:H top cell, the conversion efficiency can be improved to 20.3% when defects are reduced. The simulation results reported in this work can be used to optimize and develop thin film silicon solar cells.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
专注思真完成签到,获得积分10
刚刚
jhonnyhuang发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界的应助被ouLniM采纳,获得10
1秒前
2秒前
嘎嘣脆完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
unbitten2630完成签到,获得积分10
6秒前
molihuakai的应助被月边星采纳,获得10
7秒前
蔡美亮完成签到,获得积分20
7秒前
9秒前
10秒前
lovatfff完成签到 ,获得积分10
11秒前
ca0ca0发布了新的文献求助30
12秒前
领导范儿的应助被蔡美亮采纳,获得10
14秒前
王娟发布了新的文献求助10
15秒前
科目三的应助被Swin采纳,获得10
16秒前
Thunder完成签到 ,获得积分10
18秒前
21秒前
26秒前
yoyoyokaka完成签到 ,获得积分10
27秒前
云晓发布了新的文献求助10
28秒前
带路发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
Thunder关注了科研通微信公众号
33秒前
赵浩宇完成签到 ,获得积分10
33秒前
科研通AI6.4的应助被ca0ca0采纳,获得30
35秒前
35秒前
田様的应助被yqt采纳,获得10
35秒前
天问完成签到,获得积分10
35秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
邹广浩发布了新的文献求助10
40秒前
CipherSage的应助被000采纳,获得10
41秒前
科研通AI6.4的应助被互化化采纳,获得30
45秒前
123完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
顺心远望完成签到,获得积分10
49秒前
小池完成签到 ,获得积分10
50秒前
51秒前
Swin发布了新的文献求助10
51秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7808758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341164
关于积分的说明 20505339
捐赠科研通 7401340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3328961
关于科研通互助平台的介绍 2475667
邀请新用户注册赠送积分活动 2347417