Resumen

La eficiencia de conversión de una célula solar puede incrementarse sustancialmente mejorando las propiedades de los materiales y los diseños asociados. En un primer momento, este estudio ha adoptado la técnica de simulación AMPS-1D (análisis de estructuras microelectrónicas y fotónicas) para diseñar y optimizar los parámetros de la célula antes de su fabricación, donde se pueden validar los parámetros óptimos de diseño. Las células solares de unión simple basadas en silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) se han analizado utilizando el simulador AMPS-1D. La investigación se ha realizado a partir de parámetros importantes del modelo, como el espesor, las concentraciones de dopaje, el bandgap y la temperatura de funcionamiento, entre otros. La eficiencia de la unión simple a-Si:H puede llegar a superar el 19 tras la optimización paramétrica en la simulación, lo que podría parecer poco realista con las tecnologías disponibles en la actualidad. Por lo tanto, las células solares a-SiC:H/a-SiC:H-buffer/a-Si:H/a-Si:H diseñadas y optimizadas numéricamente se han fabricado utilizando PECVD (deposición química en fase vapor mejorada por plasma), donde se ha alcanzado la mejor eficiencia de conversión inicial del 10,02% (Voc=0,88 V, Jsc=15,57 mA/cm2 y FF= 0,73) para una célula de área pequeña (0,086 cm2). La característica de eficiencia cuántica (QE) muestra la mejor respuesta espectral de la célula en el rango de longitudes de onda de 400 nm-650 nm, lo que demuestra que es un candidato potencial como célula intermedia en estructuras multiunión basadas en a-Si.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:unión simple, mejor eficiencia de conversión inicial, mejor respuesta espectral, deposición química de vapor, parámetros importantes del modelo, propiedades mejoradas del material, parámetros óptimos de diseño, célula de área pequeña, sic, cm2
• Keywords:single junction, best initial conversion efficiency, better spectral response, chemical vapor deposition, important model parameters, improved material properties, optimum design parameters, small area cell, sic, cm2