Resumen

En este trabajo se presenta una investigación numérica, mediante el programa SCAPS-1D, de la influencia de las características del material Cu2ZnSnS4 (el denominado CZTS), como el grosor, los agujeros y las densidades de defectos, en las prestaciones de la estructura de las células solares de ZnO:Al/i-ZnO/CdS/CZTS/Mo. Hemos observado que los parámetros eléctricos se ven seriamente afectados cuando el espesor del absorbedor es inferior a 600 nm, debido principalmente a la recombinación en la interfaz CZTS/Molibdeno, que provoca una pérdida de densidad de corriente de cortocircuito de 3,6 mA/cm2. Una fuente adicional de recombinación, dentro de la capa absorbente, afecta a la densidad de corriente de cortocircuito y produce una pérdida de unos 2,1 mA/cm2 por encima de este rango de espesor del absorbente. La característica J - V muestra que el rendimiento del dispositivo también está limitado por un comportamiento de doble diodo. Este efecto se reduce cuando la capa absorbente es delgada. Nuestras investigaciones mostraron que, para las células solares que tienen una capa absorbente CZTS de espesor delgado y materiales de alta calidad (densidad de defectos ~1015 cm-3), el dopaje inferior a 1016 cm-3 es especialmente beneficioso. Tales dispositivos de células solares basados en CZTS podrían dar lugar a eficiencias de conversión superiores al 15 y una mejora de unos 100 mV en el valor del voltaje en circuito abierto. Nuestros resultados concuerdan con los informes experimentales existentes en la bibliografía.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Photoelectric effect
• Palabras claves:czts, capa absorbente, espesor del absorbente, valor de tensión del circuito, pérdida de densidad de corriente, comportamiento del doble diodo, dispositivos de células solares, estructura de las células solares, zno, circuito
• Keywords:czts, absorber layer, absorber thickness, circuit voltage value, current density loss, double diode behavior, solar cell devices, solar cells structure, zno, circuit