Resumen

En este trabajo se presenta una optimización del rendimiento de la célula solar de doble unión (DJ) InGaP/GaAs. En primer lugar, se proporciona un diseño para la célula solar DJ basado en el diodo túnel de GaAs. En segundo lugar, se calibra el simulador de dispositivos utilizado con resultados experimentales recientes de una célula solar DJ de InGaP/GaAs. A continuación, se lleva a cabo la optimización del rendimiento de la célula solar DJ para dos materiales diferentes de la capa ventana superior, AlGaAs y AlGaInP. En el caso del AlGaAs, la optimización se lleva a cabo para lo siguiente: fracción molar de aluminio (Al), espesor de la ventana superior, espesor de la base superior, y dopaje y espesor de la BSF inferior. Se extraen los parámetros de rendimiento eléctrico de la célula optimizada: JSC=18,23 mA/cm2, VOC=2,33 V, FF=86,42%, y la eficiencia de conversión (ηc) es igual al 36,71%. Utilizando AlGaInP como ventana superior de la célula, los parámetros de rendimiento eléctrico de la célula optimizada son JSC=19,84 mA/cm2, VOC=2,32 V, FF=83,9%, y ηc=38,53%. Así pues, AlGaInP resulta ser el material óptimo para la capa de ventana superior de la célula InGaP/GaAs DJ, ya que proporciona una eficiencia de conversión un 4% superior bajo 1 sol del espectro solar estándar AM1.5G a 300 K en comparación con los resultados de la bibliografía reciente. Todos los pasos de optimización y los resultados de la simulación se llevan a cabo utilizando la herramienta SLVACO TCAD.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:parámetros de rendimiento eléctrico, rendimiento de la célula solar, capa superior de ventana, ingap, optimización, célula solar, célula gaas dj, diodo túnel gaas, herramienta slvaco tcad, mayor eficiencia de conversión
• Keywords:electrical performance parameters, solar cell performance, top window layer, ingap, optimization, solar cell, gaas dj cell, gaas tunnel diode, slvaco tcad tool, higher conversion efficiency