Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
25 results
Search Results
Item Improving the Performance of CZTS/CZTSSe Tandem Thin Film Solar Cell(Sumy State University, 2024) Hafaifa, L.; Maache, M.; Bouabdelli, M.W.Методом чисельного моделювання з використанням Silvaco-Atlas досліджені параметри тандемних сонячних елементів CZTS/CZTSSe. По-перше, характеристики звичайних CZTS/CdS/ZnO та CZTSSe/CdS/ZnO окремих сонячних елементів із товщиною обох шарів поглинача 360 нм та 3 нм відповідно були досліджені незалежно. Тонкоплівкова комірка CZTS з широкою забороненою зоною та комірка на основі CZTSSe з вузькою забороненою зоною мають ефективність перетворення 11,10 % і 13,76 % відповідно. Це узгоджується з результатами експериментів і моделювання, опублікованими раніше. Крім того, ідентифікується конфігурація тандемної клітини CZTS/CZTSe, яка зберігає ідентичні властивості матеріалу. Отримана висока ефективність перетворення 25,27 %. Товщина адсорбційного шару CZTS верхньої комірки була оптимізована як вирішальний фактор для підвищення продуктивності тандему. Оптимальна товщина, яка збігається з найвищою ефективністю 26,05%, становить 420 нм. Отримані вихідні параметри: Jsc = 28,46 мА/см2, Voc = 1,27 В і FF = 71,83 %. Ці запропоновані результати можуть допомогти в майбутніх дослідженнях і призвести до виготовлення сонячних елементів на основі CZTSSe.Item Electron Transport Layer Material Optimization for Cs2AgBiBr6 Based Solar Cell Using SCAPS(Sumy State University, 2024) Das, S.; Kanakavalli, P.B.; Cheerla, S.; Narzary, S.; Gohain, P.P.; Chakraborty, K.; Paul, S.Проблеми з токсичністю та стабільністю перовскітних сонячних батарей на основі свинцю обмежили комерціалізацію. Подвійний перовскіт на основі цезію, що не містить свинцю, може стати життєздатною відповіддю на ці проблеми. У цій роботі проведено теоретичний аналіз подвійної перовскітної сонячної батареї на основі цезію з використанням Spiro-OMeTAD як шару для транспортування дірок і ефекту різних ETL, таких як SnO2, ZnO-NR, TiO2 і CdS. Було використано оптимізовану товщину активного шару 0,3 мкм і змодельовано структуру пристрою FTO/ETLs/Cs2AgBiBr6/Spiro-OMeTAD/Cu. Симулятор ємності сонячних батарей (SCAPS-1D) використовувався для одновимірного моделювання та аналізу. Максимальний PCE 5,62 % було знайдено з використанням SnO2 як ETL. Продуктивність пристрою була оптимізована шляхом використання різних ETL, і було виявлено, що найбільш підходящим ETL для цієї структури є SnO2. Максимальна квантова ефективність 86,09 % отримана для електроннотранспортного шару SnO2. Результати моделювання перспективні та дадуть глибокі вказівки щодо заміни токсичного перовскіту на основі свинцю екологічно чистими сонячними елементами з неорганічного перовскіту.Item Crystal Silicon Photoconductivity with Amorphous Inclusions(Sumy State University, 2024) Babychenko, O.; Sushko, O.; Babychenko, S.; Logunov, V.; Bendeberya, H.Представлені результати чисельно-аналітичного моделювання фотопровідності кристалічного кремнію з включеннями аморфного кремнію, які можуть бути використані при вивченні принципів роботи нового класу фотоелектричних перетворювачів на основі модифікованих напівпровідникових матеріалів. Вихідними даними для такої моделі мають бути експериментально отримані параметри шарів. При розрахунках припускалось, що зміна фотопровідності обумовлена зміною ступеня розупорядкованності аморфних включень. Було зроблене припущення, що в напівпровідниковій структурі домінують циліндричні включення та ступінь розупорядкованності зразка γ змінюється в діапазоні від 0.040 до 0.065. Тобто в об’ємі кристалічної структури приблизно 5 % аморфних включень. У роботі наведені результати розрахунків зміни фотопровідності в залежності від ступеню розупорядкованності напівпровідникової структури. Результати співпадають з раніше отриманими експериментальними даними на аморфно-кристалічних структурах, утворених в результаті опромінення γ-квантами. Фотопровідність напівпровідникових зразків опромінених гамма-квантами досліджувалися НВЧ фотомодуляційними методами за допомогою резонаторного вимірювального перетворювача.Item Influence of Wafer Thickness and Screen-Printing Mesh Counts on the Al-BSF in Crystalline Silicon Solar Cells(Sumy State University, 2023) Labdelli, B.; Djelloul, A.; Benharrat, L.; Boucheham, A.; Mazari, H.; Chalal, R.; Manseri, A.У роботі були проведені експериментальні дослідження процесу легування алюмінієвих (Al) паст, надрукованих трафаретним друком на кремнієвих поверхнях для сонячних елементів. Досліджений вплив товщини пластини та кількості сіток трафаретного друку на властивості поля задньої поверхні Al (Al-BSF) кремнієвих сонячних елементів Чохральського (Cz-Si). Використовувалися екрани з різною кількістю сіток (150, 200 і 400 меш) для друку різної кількості пасти Al (7, 9,4 та 12 мг/см2). Швидкий термічний відпал (RTP) при 750 °C і 800 °C протягом 60 с був застосований для формування ALBSF. SEM показав утворення шорсткої поверхні з шаром легуючого шару товщиною 4,31 мкм на об’ємній кремнієвій пластині. Аналіз ECV та SIMS показав, що пікова температура відпалу 750 °C і кількість пасти Al 12 мг/см2 підходять для створення оптимального Al-BSF. Ця робота виявила, що на властивості Al-BSF сильно впливає кількість меш, яка використовується для трафаретного друку пасти Al. Однак не було помічено монотонного зв’язку з товщиною пластини. Маска з 150 меш дозволила отримати високі концентрації Al на поверхні, максимальну глибину дифузії та більший середній час життя носіїв заряду.Item Optical Properties of GexSi1 – x Binary Compounds in Silicon(Sumy State University, 2023) Zikrillaev, N.F.; Kushiev, G.A.; Hamrokulov, Sh.I.; Abduganiev, Y.A.Використання альтернативних і відновлюваних джерел енергії в енергозабезпеченні в усьому світі викликає великий практичний інтерес. Зростання інтересу до них зумовлене екологічними міркуваннями, з одного боку, та обмеженістю традиційних вуглеводневих джерел енергії, з іншого. Особливе місце серед альтернативних і відновлюваних джерел енергії займають фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії, вивчення фізики, що стало окремим науковим напрямком фотовольтаїки. Розробка та створення фотоелементів на основі кремнію бінарними сполуками атомів германію GexSi1–x в об’ємі також становить особливий інтерес для вчених і спеціалістів. Оскільки виробництво кремнію з бінарними сполуками кремній-германій з певними електричними параметрами і структурою дозволяє значно розширити спектральну область чутливості фотоприймачів і ефективність фотоелементів на основі таких матеріалів.Item Suns-Voc Characteristics of Silicon Solar Cell: Experimental and Simulation Study(Sumy State University, 2023) Gulomov, J.; Aliev, R.; Kakhkhorov, J.; Tursunov, B.Ефективність сонячних елементів залежить від якості пасивації поверхні. Якість пасивації проаналізовано як функцію залежності напруги холостого ходу від інтенсивності світла. Тому в даній статті досліджено залежність фотоелектричних параметрів сонячної батареї на основі кремнію від інтенсивності світла. Відповідно до отриманих результатів встановлено, що зміна струму короткого замикання через інтенсивність світла дорівнює 25,6 мА/сонц·см2. Узгодженість результатів досліджень і моделювання з результатами експериментів доводить достовірність і правильність моделі. У цій статті експериментально підтверджено модель кремнієвої сонячної батареї Sentaurus TCAD. Таким чином, шляхом моделювання та експерименту досліджено залежність напруги холостого ходу кремнієвої сонячної батареї від інтенсивності світла. Отримана при моделюванні функціональна залежність напруги холостого ходу задовольно узгоджується з експериментом. Створена в Sentaurus TCAD модель сонячної батареї придатна для дослідження. Крім того, коефіцієнт заповнення сонячної батареї зростав зі збільшенням інтенсивності. Це доводить, що резистивні властивості сонячної батареї покращились.Item Study of Mono- and Polycrystalline Silicon Solar Cells with Various Shapes for Photovoltaic Devices in 3D Format: Experiment and Simulation(Sumy State University, 2022) Gulomov, J.; Aliev, R.; Mirzaalimov, N.; Rashidov, B.; Alieva, J.При підвищенні температури ефективність сонячних елементів падає, тому проектування та побудова фотоелектричних пристроїв із системою охолодження із сонячних елементів замість сонячних панелей є одним із найважливіших завдань сьогодення. В даній науковій роботі були досліджені різні форми фотоелектричних пристроїв у форматі 3D, які можуть охолоджуватися шляхом обертання навколо власної осі. У цих пристроях використовуються переважно трикутні та прямокутні сонячні елементи, тому вплив форми поперечного перерізу на фотоелектричні параметри монокристалічних та полікристалічних кремнієвих сонячних елементів досліджено експериментально та за допомогою моделювання. Результати показали, що сонячні елементи на основі полікристалічного кремнію можна вирізати прямокутними та використовувати у виробництві фотоелектричних пристроїв у формі призми, а сонячні елементи на основі монокристалічного кремнію можна використовувати для трикутного вирізання та у виробництві фотоелектричних пристроїв пірамідальної форми. На основі цих результатів експериментально досліджено фотоелектричний пристрій у формі шестикутної призми із прямокутного сонячного елементу на основі полікристалічного кремнію. Температура поверхні пристрою становила 50 °C без обертання, а напруга холостого ходу складала 13,12 В. У діапазоні швидкості обертання 0-6 рад/с напруга холостого ходу пристрою різко зросла на 0,36 В, а температура поверхні знизилася на 9,4 °C.Item The Effect of Temperature and Base Thickness on Photoelectric Parameters of Amorphous Silicon Solar Cells(Sumy State University, 2022) Gulomov, J.; Ziyoitdinov, J.; Gulomova, I.Одним із важливих завдань фотовольтаїки є конструювання гнучких сонячних елементів, стійких до впливу навколишнього середовища та призначених для покриття поверхонь різної форми. Таким чином, у дослідженні були вивчені сонячні елементи на основі аморфного кремнію. Аморфний кремній має більший коефіцієнт поглинання та ширину забороненої зони, ніж кристалічний кремній. Високий коефіцієнт поглинання доводить, що в тонких плівках можна досягти високого ККД. Згідно з отриманими результатами моделювання, максимальні значення напруги холостого ходу, струму короткого замикання, коефіцієнта заповнення та ККД сонячного елемента на основі аморфного кремнію становили 1,2044 В; 13,49 мА/см2; 80,03 % та 12,18 % відповідно, і були досягнуті при товщинах основи 35, 20, 3 і 15 мкм відповідно. Було вивчено вплив температури на сонячний елемент на основі аморфного кремнію оптимальної товщини, оскільки аморфний кремній дуже чутливий до зовнішніх впливів, таких як інтенсивність світла та температура. Тому важливо вивчити вплив температури на властивості сонячних елементів на основі аморфного кремнію. З підвищенням температури напруга холостого ходу зменшувалася, але струм короткого замикання, коефіцієнт заповнення та ККД збільшувалися. Температурні коефіцієнти напруги холостого ходу, струму короткого замикання, коефіцієнта заповнення та ККД становлять відповідно − 1,68×10 – 3; 2,24×10 – 3; 4,5×10 – 5 та 2,27×10 – 4 1/K.Item Contribution of Nanomaterials to the Development of Solar Cell Technology: A Review(Sumy State University, 2022) Mhetre, Harshada Vishal; Kanse, Yuvraj K.Сонячні елементи – це майбутнє відновлюваної та стійкої енергії. Багато дослідників, академічних працівників та експертів фотоелектричної промисловості працюють над сонячними елементами, щоб покращити їх продуктивність. Низька вартість та висока ефективність перетворення є основними проблемами у підвищенні конкурентоспроможності сонячних елементів та кращою альтернативою традиційним джерелам енергії, таким як викопне паливо. Удосконалюючи існуючі технології сонячних елементів, нанотехнології є ключовим рішенням обох цих проблем. Різні наноструктурні матеріали використовуються в сонячних елементах для покращення їх продуктивності. Наноструктуровані сонячні елементи мають ряд переваг. Ці переваги включають: (1) максимальну ефективність сонячного елементу з одним переходом шляхом застосування нових концепцій, (2) подолання практичних обмежень у відомих пристроях, такі як модифікація властивостей існуючих матеріалів або впровадження наноструктур для подолання обмежень узгодження решітки, і (3) можливість створення недорогих конструкцій сонячних елементів за рахунок використання самозібраних наноструктур. У ході дослідження була детально вивчена технологія сонячних елементів за допомогою наноматеріалів. В огляді зазначено, що падаюче випромінювання покращено в дев'ять разів, а ефективність колектора збільшена на 10 % більше, ніж у звичайних сонячних елементів без використання наноматеріалів. Дана оглядова стаття містить інформацію про внесок наноматеріалів у розвиток технології сонячних елементів, її обмеження та можливості для подальших досліджень.Item Influence of the Angle of Incident Light on the Performance of Textured Silicon Solar Cells(Sumy State University, 2021) Gulomov, J.; Aliev, R.Важливо знати вплив навколишнього середовища на властивості сонячних елементів, оскільки вони зазвичай використовуються у відкритих середовищах. Якщо морфологія поверхні сонячного елемента змінюється, кут падіння світла буде змінюватися залежно від його фотоелектричних властивостей. Отже, у роботі досліджувалися фотоелектричні властивості кремнієвих сонячних елементів, покритих вертикальними пірамідами з різними кутами основи, залежно від кута падіння світла. З отриманих результатів було виявлено, що при зміні кута падіння світла від 0° до 80° густини струму короткого замикання площинних, пірамідальних і текстурованих кремнієвих сонячних елементів з кутами основи пірамід 50.4° і 70.4° зменшуються до 82,6; 88,8; 89,8 %, напруги холостого ходу зменшуються до 10,5; 12,8; 14,1 %, а коефіцієнти заповнення зменшуються до 1,9; 2,2 та 3 %. ККД кремнієвого сонячного елемента, покритого пірамідами з кутом основи 70.4°, краще, ніж ККД планарних та інших текстурованих кремнієвих сонячних елементів в діапазоні кутів падіння світла від 0° до 80°, хоча залежність його фотоелектричних параметрів від кута падаючого світла зростає.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »