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【24h】

Modeling and Optimization of Advanced Single- and Multijunction Solar Cells Based on Thin-Film a-Si:H/SiGe Heterostructure

机译：基于薄膜a-Si：H / SiGe异质结构的先进单结和多结太阳能电池建模与优化

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In amorphous thin-film p-i-n solar cell, a thick absorber layer can absorb more light to generate carriers. On the other hand, a thin i-layer cannot absorb enough light. Thickness of the i-layer is a key parameter that can limit the performance of solar cell. Introducing Ge atoms to the Si lattice in Si-based solar cells is an effective approach in improving their characteristics. Especially, current density of the cell can be enhanced without deteriorating its open circuit voltage, due to the modulation of material band-gap and the formation of a heterostructure. This work presents a novel numerical evaluation and optimization of an amorphous silicon double-junction structure thin-film solar cell (a-SiGe:H/a-Si:H) and focuses on optimization of a-SiGe:H mid-gap single-junction solar cell based on the optimization of the Ge content in the film, thickness of i-layer, p-layer and doping concentration of p-layer in a (p-layer a-Si:H/i-layer a-SiGe:H-layer a-Si:H) single-junction thin-film solar cell. Optimization shows that for an appropriate Ge concentration, the efficiency of a-Si:H/a-SiGe solar cell is improved by about 6.5% compared with the traditional a-Si:H solar cells.
机译：在非晶薄膜p-i-n太阳能电池中，厚的吸收层可以吸收更多的光以产生载流子。另一方面，薄的i层不能吸收足够的光。 i层的厚度是可能限制太阳能电池性能的关键参数。在基于硅的太阳能电池中向Ge晶格中引入Ge原子是改善其特性的有效方法。特别地，由于材料带隙的调制和异质结构的形成，可以在不降低其开路电压的情况下提高电池的电流密度。这项工作提出了一种新型的非晶硅双结结构薄膜太阳能电池（a-SiGe：H / a-Si：H）的数值评估和优化，着重于a-SiGe：H中带隙单晶硅电池的优化。结型太阳能电池的优化基于薄膜中Ge含量，i层厚度，p层厚度以及（p层a-Si：H / i层a-SiGe： H / n层a-Si：H）单结薄膜太阳能电池。优化表明，在适当的Ge浓度下，与传统的a-Si：H太阳能电池相比，a-Si：H / a-SiGe太阳能电池的效率提高了约6.5％。

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