نانوساختارهای بسیار کارآمد برای سلول¬های خورشیدی سیلیکونی بسیار نازک

همانطور که تقاضا برای کاهش هزینه تولید برق فتوولتائیک خورشیدی با کاهش استفاده از مواد فعال است، هندسه نانوساختار منحصر به فرد می‌تواند با کاهش تقریبا ۵۰ % از مواد به طور موثری به این هدف دست پیدا کند. تحلیل و بهینه‌سازی هندسه نانوساختار در این کار ارایه شده‌است. نتایج همچنین با سلول خورشیدی سیلیکونی با بافت معمولی مقایسه می‌شوند. مشخص شده‌است که انعکاس به طور قابل‌توجهی با استفاده از هندسه نانوساختار بهینه شده کاهش می‌یابد. چالش جذب نور در سلول خورشیدی سیلیکونی بسیار نازک با پیاده‌سازی هندسه نانو ساختار یافته بهینه به طور موثر مورد بررسی قرار گرفته‌است. شبیه‌سازی‌ها روی هر دو ماژول نوری و ماژول نوری پرتوی مولتیفیزیک کامسول به منظور بهینه‌سازی هندسه نانوساختار صورت‌گرفته است. انتظار می‌رود که این سلول خورشیدی نانوساختار سیلیکون به حد ShockleyQueiesser در یک جاذب بسیار نازک دست یابد و در نتیجه قادر به کاهش استفاده از موادی است که منجر به تبدیل توان کم‌هزینه فناوری فتوولتائیک خورشیدی می‌شود.

As the demand of time is cost reduction of solar photovoltaic power generation by reducing the active material usage, the unique micro-nanostructure geometry reported can effectively achieve this goal by reducing approximately 50% material usage. Analysis and optimization of the nanostructured geometry is presented in this work. The results are also compared with conventional textured silicon solar cell. It has been found that the reflection reduces significantly with the use of optimized nanostructured geometry. The challenge of trapping light within ultra-thin silicon solar cell has been addressed effectively by the implementation of optimized micro-nanostructured geometry. Simulations are done on both wave optics and ray optics module of comsol multiphysics to optically optimize the nanostructured geometry. It is expected that this micro-nanostructured silicon solar cell can achieve the Shockley-Queiesser limit within an ultra-thin absorber and thus will be able to reduce the materi