Simulating characteristics of Si/Ge tandem monolithic solar cell with Si1-xGex buffer layer:

А. Б. Гниленко; Ю. Н. Лаврич; С. В. Плаксин

doi:10.15222/TKEA2015.5-6.28

А. Б. Гниленко Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара, Днепр, Украина
Ю. Н. Лаврич Институт транспортных систем и технологий НАН Украины, Днепр, Украина
С. В. Плаксин Институт транспортных систем и технологий НАН Украины, Днепр, Украина

DOI: https://doi.org/10.15222/TKEA2015.5-6.28

Ключові слова: фотоэлектрический преобразователь, тандемный солнечный элемент, буферный слой, Silvaco TCAD, диффузионно-дрейфовая модель, вольт-амперная характеристика, КПД

Анотація

Проведено компьютерное моделирование тандемного монолитного солнечного элемента Si/Ge с буферным слоем Si_1–хGe_х, получены вольт-амперные характеристики, рассчитаны фотовольтаические параметры и найдено распределение основных физических величин. Показано, что добавление второго германиевого каскада позволяет существенно повысить коэффициент полезного действия кремниевых фотоэлектрических преобразователей.

Посилання

Luque A., Hegedus S. Handbook of photovoltaic science and engineering. John Wiley & Sons Ltd, 2003, 1138 p.

Ringel S.A., Carlin J.A., Andre C.L., Hudait M.K., Gonzalez M., Wilt D.M., Clark E.B., Jenkins P., Scheiman D., Allerman A., Fitzgerald E.A., Leitz C.W. Single-junction InGaP/GaAs solar cells grown on Si substrates with SiGe buffer layers. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2002, vol. 10, iss. 6, pp. 417-426. http://dx.doi.org/10.1002/pip.448

Putyato M.A., Semyagin B.R., Emel’yanov E.A., Pakhanov N.A., Preobrazhenskii V.V. [GaAs/Si(001) molecular beam epitaxy for high-performance tandem AIIIBV/ Si sun energy converters on active Si substrate]. Izvestiya vuzov: Fizika, 2010, no. 9, pp. 26-33. (Rus)

Fitzgerald E.A., Currie M.T., Samavedam S.B., Langdo T.A., Taraschi G., Yang V., Leitz C.W., Bulsara M.T. Dislocations in relaxed SiGe/Si heterostructures. Phys. Status Solidi (a), 1999, no. 171, pp. 227-238. https://surli.cc/htmgxi

Zulkefle A.A., Zainon M., Zakaria Z., Sopian K., Amin N. Numerical modeling of silicon/germanium (Si/Ge) superlattice solar cells. Proc. of the 7-th WSEAS Int. Conf. On Renewable energy sources, Kuala Lumpur, Malaysia, 2013, pp. 233-237.

Varonides A.C. High Efficiency Solar Cells via Tuned Superlattice Structures: Beyond 42,2%. In book: Solar cells — new aspects and solutions, chapter 15, ed. by L. Kosyachenko, InTech, 2011. http://dx.doi.org/10.5772/23510

Sun G., Chang F., Soref R.A. High efficiency thin-film crystalline Si/Ge tandem solar cell. Optics express, 2010, vol. 18, iss. 4, pp. 3746-3753. http://dx.doi.org/10.1364/OE.18.003746

Glushko A.A., Rodionov I.A., Makarchuk V.V. [Simulating submicron KMOP SBIS technology using TCAD]. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2007, no. 4, pp. 32-34. (Rus)

Simulation Standard: Simulating Solar Cell Devices Using Silvaco TCAD. 2008, vol. 18, no.2, pp. 1-3.

ATLAS User’s Manual. Santa Clara, CA, Silvaco, 2004.

Gnilenko A.B., Dzenzersky V.A., Plaksin S.V., Pogorelaya L.M. [The investigation of silicon wafer thickness influence on characteristics of multijunction solar cells with vertical p—n junctions]. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2012, no. 1. pp. 27-29.

Gnilenko A.B., Dzenzersky V.A., Plaksin S.V., Pogorelaya L.M. [Simulating Si Solar Cell with vertical p—n junction]. Vidnovlyuvana energetyka, 2013, no. 2, pp. 37-44. (Rus)

Pol’skii B.C. Chislennoe modelirovanie poluprovodnikovykh priborov [Numerical simulating semiconductor devicis]. Riga, Zinatne, 1986, 168 p. (Rus)

Simulating characteristics of Si/Ge tandem monolithic solar cell with Si1-xGex buffer layer

Моделирование характеристик тандемного монолитного солнечного элемента Si/Ge с буферным слоем Si1–хGeх

Анотація

Посилання