طراحی بهینه سلول های خورشیدی بسیار جدار نازک برای کاربردهای نانو در محدوده طول موج مریی

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

• علی گلشن ¹
• سید امیر عباس علومی ²
• سید علی آقا میرجلیلی ²

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران

² استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاداسلامی، یزد، ایران

چکیده

سلول­های خورشیدی جدارنازک کادمیوم تلوراید/کادمیوم سولفید به واسطه داشتن راندمان عملکرد بالا، بالاضریب صدور بالا، شکاف باند نزدیک به مقدار بهینه برای تبدیل انرژی خورشیدی و هزینه تولید پایین به عنوان یکی از مستعدترین گزینه­ها در صنعت سلول­های فتوولتائیک خورشیدی مطرح می­باشند. عملکرد سلول­های خورشیدی جدار نازک کارآمد نیازمند طراحی پارامترهای بهینه هر لایه از سلول خورشیدی می­باشد. با توجه به آنکه ضخامت لایه­های سلول و ضرایب تشعشعی از مهمترین پارامترهای تاثیر گذار در راندمان هر چندلایه خورشیدی سیلیکون، ایندیوم تین اکساید،روی اکساید، کادمیوم سولفید، کادمیوم تلوراید،مس و نقره می­باشد، در این مقاله از روش ماتریس انتقال برای محاسبه خواص تشعشعی سه گانه ضریب صدور، ضریب انعکاس و ضریب عبور  و ضخامت­های چندلایه چندلایه خورشیدی در طول موج 0.6526 میکرومتر و زاویه تابش اشعه ورودی 45 درجه در دمای 25 درجه سانتی­گراد استفاده شده و سپس از الگوریتم ژنتیک با کد نویسی در نرم افزار MATLAB  بهینه سازی کلیه پارامترها انجام شده است. نتایج نشان می­دهد با تغییر در طول موج اشعه ورودی می­توان ضریب صدور و انعکاس تا میزان 8% و 16% و با تغییر در زاویه تابش اشعه ورودی ضریب صدور و انعکاس تا میزان 14% و 36%  بهبود بخشید.همچنین برای تمامی حالات ضریب عبور دارای مقدار تقریبی صفر و ضرایب دیگر دارای رفتار متضاد می­باشند.

کلیدواژه‌ها

• سلول خورشیدی جدار نازک
• الگوریتم ژنتیک
• ضریب صدور
• ضریب انعکاس
• ضریب عبور

---