A numerical analysis of interdigitated back contacted solar cells
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: BERAN ACAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Selçuk Yerci
Eş Danışman: Raşit Turan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fosil yakıt temelli enerji kaynakları ile rekabet halinde olan kristal silicon (c-Si) kullanılarak üretilen en gelişmiş standart güneş gözeleri yüksek maliyet verimliliğine haizdir. Bununla birlikte, verim/maliyet oranını artırmak için daha karmaşık göze yapılarının (Örneğin, birbirine kenetlenmiş arka temaslı güneş gözeleri, IBC) geliştirilmesi gerekmiştir. Bu tezde, göze boyutları, katkılama profilleri, metal bağlantı geometrisi ve bağlantı direnci gibi yapısal parametrelerin, IBC ve çift taraflı IBC gözelerin verimliliğine etkileri, nümerik simülasyonlar uygulanarak çalışılmıştır. IBC ve çift taraflı IBC gözelerin ışık emme yeteneği ışın optiği yöntemini uygulayan Opal 2 optik simülatörü kullanılarak simüle edilmiştir. Elde edilen üretim profilleri elektriksel simülasyonlarda kullanılmak üzere Silvaco TCAD yazılımına gömülmüştür. Verimlilik (), açık devre gerilimi (VOC), kısa devre akım yoğunluğu (JSC) ve dolgu faktörünün (FF) değişimleri çeşitli hücre konfigürasyonları için hesaplanmıştır. Sonuçlar, silisyum gözesinde 10 milisaniyeye kadar varan daha uzun taşıyıcı ömre sahip kaliteli malzeme kullanılmasının, gözenin temel katkılamasının 1x1014 to 1x1017 atom/cm3 sınırları aralığında değişmesinden daha etkili olduğunu göstermiştir. İlave olarak, göze emitter genişliğinin göze genişliğine oranının etkisi de araştırılmış ve optimum oran %79 olarak bulunmuştur. Göze taşıyıcı ömrü 1 ms ve göze katkılaması 1x1016 cm-3 alınması durumunda optimum yapı, 1500 μm genişliğinde bir Emitter ve 300 μm genişliğinde bir BSF ile sağlanmıştır. Son olarak, çift taraflı IBC güneş gözelerinin bağlantı genişliklerinin verim üzerindeki etkileri üzerine çalışılmıştır. Sonuç olarak, %30 mertebesindeki yer yansıması değeri için, %20 bağlantı alan kaplama oranı ile en yüksek enerji verimliliği sağlanmıştır.