Plonasluoksnių ir daugiasluoksnių saulės elementų energijos konversijos efektyvumo tyrimas
Zolotariovas, Pavelas | Kompiuterių inžinerijos katedra |
Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamos plonasluoksnių ir daugiasluoksnių Saulės elementų struktūros, veikimo principas ir efektyvumo gerinimo galimybės. Naudojant „Silvaco TCAD” Athena technologinių procesų ir ATLAS puslaidininkinių įtaisų modeliavimo programinė įranga, sukuriami plonasluoksnių ir daugiasluoksnių Saulės elementų dvimačiai (2D) ir trimačiai (3D) matematiniai modeliai. Naudojant programinius įrankius, atliekami Saulės elementų efektyvumo priklausomybės tyrimai nuo struktūros, legiravimo dozės ir sluoksnių storio. Atlikus monokristalinio Si Saulės elemento tyrimą buvo gautas 19,92 % efektyvumas. Analizuojant plonasluoksnius fotovoltinius elementus, gautas 8,61 % (3D - 8,64 %) efektyvumas. Atlikus daugiasluoksnio Saulės elemento tyrimą, gautas maksimalus 27,29 % efektyvumas. Ištyrus Saulės elementų energijos konversijos parametrus, yra nustatyti optimalūs tirtų Saulės elementų efektyvumo didinimo parametrai. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, literatūros apžvalga ir analitinė medžiaga, trijų skirtingų Saulės elementų tyrimai, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis - 86 p. teksto be priedų, 69 iliustr., 21 lent., 32 bibliografiniai šaltiniai.
The final master's thesis presents investigation of energy conversion efficiency for Thin Film and Tandem Solar Cells. Monocrystalline, Thin film and Tandem Solar Cells mathematical models were created using Silvaco TCAD Atlas software package. Research accomplishes efficiency dependence of structure, doping level and structure layer thickness. Monocrystalline Si Photovoltaics (PV) cells energy conversion efficiency was 19,92 %. Thin film PV cells efficiency after research was 8,61 % (efficiency of 3D simulation - 8,64 % ). Tandem solar cells efficiency was improved and reached 27,89 %. After analysis, optimum Solar cells structure parameters that determine high efficiency are being provided.Structure: introduction, review of literature and analytical material, research of three different types if Solar cells, conclusions, references. Thesis consist of: 86 p. text without extras, 69 pictures, 21 tables, 32 bibliographical entries.Appendixes is not included.