| المستخلص: |
نظام الخلايا الشمسية (photovoltaic system) هو نظام يستخدم لوح او أكثر من الألواح لتحويل الطاقة الضوئية الي طاقة كهربائية. واحد انواع ألواح الطاقة الشمسية هي الألواح المصنوعة من مادة الكاديوم التيلورايد CdTe) Cadmium Telluride) والتي تتميز بمعامل امتصاص واسع للأشعة الضوئية. هذه الخصائص جعلت من خلايا CdTe جزئيا تقود مصادر الطاقة المتجددة. رغم ان الكفاءة المسجلة لا تتجاوز 16.5%، وهو اقل بكثير من كقائتها نظريا والتي تساوي 29%، وذلك بسبب فولتية الدائرة المفتوحة (Open Circuit Voltage) والتي تساوى تقريبا 0.854 فولت وهي اقل مما هو متوقع للمادة CdTe بفجوة طاقة Energy Gap قدره 1.5 ev. فاستخدام العاكس الالكتروني (Electronic Reflector) هي أحد الاستراتيجيات المستخدمة لتحسين Open Circuit Voltage للخلايا الشمسية، وبالتالي احتمالية تحسين كفاءة خلايا CdTe الشمسية. العاكس الالكتروني ER هو حاجز الحزمة الموصلية (Band Energy Barrier Conduction) تكون في السطح الخلفي للخلايا للتقليل من عملية الاتحاد ((Recombination للإلكترونات في السطح الخلفي للخلايا. تتطرق الورقة البحثية للخلايا CdTe وايضا للطرق مختلفة من الإلكترون العاكس مثل: 1- تمديد طبقة حزمة الفجوة (Expand band gap layer). 2- تقليل حزمة الفجوة للخلايا مع تثبيت حزمة فجوة العاكس (Bulk band Gap Reduction). 3- تطعيم السطح الخلفي بكثافة عالية (Heavily doped back surface) وايضا دمج أكثر من طريقة لنفس النظام واستخدام برنامج المحاكاة للخلايا الشمسية AFORS-HET للمقارنة بين الطرق المختلفة. لوحظ من خلال هذا البحث أن الإلكترون العاكس مفيد ويحسن الكفاءة لخلايا CdTe ذات سمك 2 ميكروميتر وأقل وان أفضل طريقة لتحسين الكفاءة هي طريق تطعيم السطح الخلفي بكثافة عالية (Heavily doped back surface) مقارنة بباقي الطرق حيث ان هذه الطربية قد حسنت كفاءة الخلايا الي 20.34%.
A photovoltaic system (or PV system) is a system which uses one or more solar panels to convert sunlight into electricity. The CdTe thin-film photovoltaic has a large absorption coefficient and is theoretically highly efficient. Large-area CdTe photovoltaic panels can be economically fabricated. These features potentially make the CdTe thin-film solar cell the leading alternative energy source. However, the record CdTe efficiency of (16.5%), is much less than its theoretical maximum efficiency of (29%) [1]. “The open-circuit voltage 0.845 V is well below what is expected for its band gap of 1.5 eV. The incorporation of an electron reflector is a strategy to improve the open-circuit voltage of solar cells, and thus a strong possibility for improving the efficiency of CdTe thin-film” [1]. An electron reflector is a conduction-band energy barrier at the back surface of the solar cell, which can reduce the recombination due to the electron flow to the back surface. The different methods of creating an electron reflector are explained in the electron-reflector strategy paper.
|
