Document
Simulation of HIT solar cells with p type c-Si wafer
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2018
Language
English
Subject
English abstract
Hetero-junction with intrinsic thin layer (HIT) solar cells have attracted great attention due to their potential of achieving high conversion efficiency exceeding that of crystalline silicon solar
cells. This technology is based on the Sanyo's HIT design that consists of a hetero-junction formed
by depositing p-doped hydrogenated amorphous silicon layer a-Si:H(p) on n-doped crystalline silicon c-Si(n) wafer. In addition, these two layers are usually sandwiched by a thin intrinsic
amorphous silicon a-Si:H(i), acting as a passivation layer.
Sanyo's technology achieved the World Record cell conversion efficiency of 26.7% for a practical
cell size of 180 cm(close to the theoretical limit of 29.4%). Even though well-known research and industrial groups in the world also do good works on HIT solar cells achieving over 20% conversion efficiency, none has yet surpassed or approached Sanyo's level. This is partially due to the Sanyo's successful technologies for fabricating "high-quality" doped a-Si:H thin layers.
This research project aims to simulate, using AFORS-HET, a new design of HIT solar cells based
on p-doped crystalline silicon c-Si(p) wafer, and compare it to Sanyo structure. Also the
simulation work will shed light on the recombination's mechanism within the HIT solar
cells mainly the surface recombination in the emitter doped amorphous silicon layer.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
لقد اجتذب نوع الخلايا الشمسية المعروف باسم الوصلة الثنائية بمفترق مغایر ذات الطبقة الداخلية الرفيعة (HIT) اهتماما كبيرا بسبب قدرتها على تحقيق كفاءة تحويل عالية تفوق طاقة الخلايا الشمسية البلورية. تعتمد هذه التقنية على تصميم من شركة سانيو الذي يتكون من مفترق مغاير ناتج عن ترسيب طبقة سليكون غير متبلور هایدروجينية مطعمة بالفجوات -a) ( Si : H ( p على رقاقة سليكون بلوري مطعم بالالكترونات ( c - Si ( n . بالإضافة إلى ذلك ، فإن هاتين الطبقتين عادة ما تكون محصورة بسليكون غير بلوري ذاتي رقيق 1) a - Si : H ) ، يعمل كطبقة تخميل.
حققت تقنية سانيو كفاءة تحويل الخلية في السجل العالمي بنسبة 26 . 7 % لحجم خلية عملي يبلغ 180 سم 2 (على مقربة من الحد النظري البالغ 29 . 4 %). على الرغم من أن العديد من المجموعات البحثية والصناعية الشهيرة في العالم تقوم أيضا بعمل جيد على هذا النوع من الخلايا الشمسية HIT لتحقيق كفاءة تحويل تزيد عن 20% ، إلا أن أيا منها لم يتجاوز أو يقترب من مستوی سانیو. ويرجع ذلك جزئيا إلى التقنيات الناجحة لشركة سانيو لتصنيع طبقات رقيقة عالية الجودة من السليكون الغير متبلور الهيدوجيني المطعم .
يهدف هذا المشروع البحثي إلى محاكاة ، باستخدام برنامج AFORS - HET ، تصميما جديدا للخلايا الشمسية HIT استنادا إلى رقاقة ( c - Si ( p السيليكون المتبلورة ، ومقارنتها ببنية شركة سانيو. كما ستلقي أعمال المحاكاة الضوء على آلية إعادة التركيب ضمن الخلايا الشمسية HIT ، خاصة إعادة التركيب السطحي في طبقة السيليكون غير المتبلورة المنبعثة.
حققت تقنية سانيو كفاءة تحويل الخلية في السجل العالمي بنسبة 26 . 7 % لحجم خلية عملي يبلغ 180 سم 2 (على مقربة من الحد النظري البالغ 29 . 4 %). على الرغم من أن العديد من المجموعات البحثية والصناعية الشهيرة في العالم تقوم أيضا بعمل جيد على هذا النوع من الخلايا الشمسية HIT لتحقيق كفاءة تحويل تزيد عن 20% ، إلا أن أيا منها لم يتجاوز أو يقترب من مستوی سانیو. ويرجع ذلك جزئيا إلى التقنيات الناجحة لشركة سانيو لتصنيع طبقات رقيقة عالية الجودة من السليكون الغير متبلور الهيدوجيني المطعم .
يهدف هذا المشروع البحثي إلى محاكاة ، باستخدام برنامج AFORS - HET ، تصميما جديدا للخلايا الشمسية HIT استنادا إلى رقاقة ( c - Si ( p السيليكون المتبلورة ، ومقارنتها ببنية شركة سانيو. كما ستلقي أعمال المحاكاة الضوء على آلية إعادة التركيب ضمن الخلايا الشمسية HIT ، خاصة إعادة التركيب السطحي في طبقة السيليكون غير المتبلورة المنبعثة.
Category
Theses and Dissertations