Комп’ютерне моделювання та оптимізація одновимірних фотоелектричних перетворювачів

Abstract

Фотоелектричні перетворювачі на основі p-i-n гетеропереходів, зокрема GaAs/AlGaAs, привертають значну увагу завдяки їх високій ефективності та стабільності. Однак, для досягнення максимальної продуктивності необхідно здійснити точне чисельне моделювання та оптимізацію. Метою роботи є чисельне моделювання одновимірних фотоелектричних перетворювачів на основі GaAs/AlGaAs p-i-n-гетеропереходу та визначення оптимальних параметрів для підвищення ефективності перетворення сонячної енергії. У результаті проведених досліджень було здійснено ряд симуляцій структур фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії, набуто навичок роботи з транспортними моделями. Робота складається зі вступу, трьох розділів основної частини та висновків. У першому розділі наведено огляд фізичних основ принципу дії, особливостей будови нанодротового масиву та одиничних фотогальванічних нанодротів на основі GaAs/AlGaAs p-i-n-гетеропереходу та плазмонних сонячних батарей. У другому розділі описано розробку та опис програми для моделювання фотоелектричного перетворювача сонячної енергії на основі нанодротів. У третьому розділі аргументовано вибір транспортних моделей для p-i-n наноструктур, проаналізовано та порівняно результати симуляції структур та електричних параметрів з реальними характеристиками.