Resumen

Demostramos un innovador modelo de células solares basadas en CIGS con un perfil de absorbedor de concentración de dopaje graduada, capaz de alcanzar altos valores de eficiencia. En detalle, comenzamos con una discusión en profundidad sobre el estudio paramétrico de las estructuras convencionales de las células solares CIGS. Hemos utilizado el software wxAMPS para simular numéricamente el comportamiento eléctrico de las células. Mediante simulaciones, hemos estudiado la variación de parámetros físicos y químicos relevantes -característicos de este tipo de dispositivos- al cambiar el hueco energético y la densidad de dopaje de la capa absorbente. Nuestros resultados muestran que, en una célula CIGS uniforme, la eficiencia, el voltaje en circuito abierto y la corriente de cortocircuito dependen en gran medida del hueco de banda del CIGS. Nuestro análisis numérico pone de manifiesto que el valor de la separación de banda de 1,40 eV es óptimo, pero tanto la presencia de contacto posterior de molibdeno como la elevada recombinación de portadores cerca de la unión reducen notablemente los parámetros eléctricos cruciales. Por las razones mencionadas, hemos demostrado que la eficiencia obtenida por las células CIGS convencionales es inferior si se compara con los valores alcanzados por nuestras estructuras de perfil de concentración graduada de portadores propuestas (hasta el 21%).

• Materias:Energía solar Fotoquímica Electrodos Nanoestructuras Biopelículas
• Subjects:Solar energy Photochemistry Electrodes Nanostructures Biofilms
• Palabras claves:estructuras de perfil de concentración de portadores, perfil absorbente de concentración de dopaje, brecha de banda de cigs, valor de la brecha de banda, células cigs convencionales, parámetros eléctricos cruciales, alta recombinación de portadores, altos valores de eficiencia, tensión de circuito abierto, corriente de cortocircuito
• Keywords:carrier concentration profile structures, doping concentration absorber profile, cigs band gap, band gap value, conventional cigs cells, crucial electrical parameters, high carrier recombination, high efficiency values, open circuit voltage, short circuit current