Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85311
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Design of Al:ZnO/p-Si Heterojunction Solar Cell Using SCAPS Simulation Program
Other Titles Конструювання Al:ZnO/p-Si сонячного елемента з гетеропереходом за допомогою програми для моделювання SCAPS
Authors Najim, S.A.
Muhammed, K.M.
Pohrebniak, Oleksandr Dmytrovych  
ORCID http://orcid.org/0000-0002-9218-6492
Keywords тонкі плівки Al:ZnO
сонячний елемент з гетеропереходом
SCAPS
Al:ZnO thin films
heterojunction solar cell
Type Article
Date of Issue 2021
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85311
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation S.A. Najim, K.M. Muhammed, A.D. Pogrebnjak, J. Nano- Electron. Phys. 13 No 4, 04028 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(4).04028
Abstract Тонка плівка ZnO є потенційним кандидатом для використання в якості буферного шару в силіконовій сонячній батареї. У роботі досліджено вплив концентрації Al (1, 5, 10 мас. %) на ефективність перетворення сонячних елементів з тонких плівок Al:ZnO/Si за допомогою програми для моделювання SCAPS. Було виявлено, що основні фотоелектричні параметри, такі як напруга розімкнутого ланцюга, щільність струму короткого замикання, коефіцієнт заповнення, ефективність перетворення, квантова ефективність та коефіцієнт ідеальності зростали в міру збагачення плівки Al. При 10 мас. % Al оптимальна ефективність перетворення становила приблизно 7 %, максимальне значення коефіцієнта ідеальності складало 17,51, а значення ширини смуги – 3,56 еВ. Крім того, для всіх вимірювань визначали питомий опір, концентрацію носія та рухливість. Встановлено, що зменшення коефіцієнта Холла призвело до збільшення концентрації носія із збільшенням вмісту Al, тоді як збільшення рухливості відбувалося через зменшення електричного опору. Квантова ефективність сонячного елемента, виміряна на довжині хвилі в діапазоні 400-1000 нм, знаходилася в межах 0,4-0,5.
ZnO thin film is a prominent candidate to be used as a buffer layer in silicon solar cells. In this paper, the effect of Al concentrations (1, 5, 10 wt. %) on the conversion efficiency of Al:ZnO/Si thin film solar cells has been investigated through simulation by SCAPS program. It has been found that the main photovoltaic parameters such as open-circuit voltage, short-circuit current density, fill factor, conversion efficiency, quantum efficiency and ideality factor increased as Al enrichment occurred. At 10 wt. % of Al the optimum conversion efficiency was approximately 7 %, the maximum value of the ideality factor was 17.51, and the bandgap value was 3.56 eV. Additionally, the resistivity, carrier concentration and mobility were determined for all measurements. It has been found that a decrease in the Hall coefficient led to an increase in the carrier concentration with increasing Al content, while an increase in the mobility occurred due to a decrease in the electrical resistivity. The quantum efficiency of the solar cell measured at a wavelength in the range of 400-1000 nm was between 0.4-0.5.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Algeria Algeria
1
Bangladesh Bangladesh
548822
China China
-1910240269
Germany Germany
1
India India
-1910240263
Iran Iran
1
Iraq Iraq
1
Ireland Ireland
33876242
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Malaysia Malaysia
1
Netherlands Netherlands
394
Pakistan Pakistan
121865608
South Africa South Africa
1
Sweden Sweden
1
Taiwan Taiwan
-1429161872
Ukraine Ukraine
955271641
United Kingdom United Kingdom
243731216
United States United States
1462475610
Unknown Country Unknown Country
1208873625
Vietnam Vietnam
24934

Downloads

Algeria Algeria
1
Bangladesh Bangladesh
548823
Canada Canada
1
China China
1462475610
France France
1
Germany Germany
243731213
India India
92880
Iran Iran
57764
Iraq Iraq
1
Ireland Ireland
5430200
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
801
Tunisia Tunisia
1
Turkey Turkey
391
Ukraine Ukraine
955271642
United Kingdom United Kingdom
787
United States United States
1462475611
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Najim_jnep_4_2021.pdf 367,91 kB Adobe PDF -164881565

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.