МОДЕЛЮВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ НА ОСНОВІ ZnO І TiO2

А. Ф. Дяденчук; Є. В. Філіпович

doi:10.31388/sbtsatu.v12i1.299

А. Ф. Дяденчук Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного https://orcid.org/0000-0002-6625-9985
Є. В. Філіпович Національний університет «Запорізька політехніка» https://orcid.org/0000-0002-9633-7251

DOI: https://doi.org/10.31388/sbtsatu.v12i1.299

Ключові слова: сонячний елемент, гетероперехід, напівпровідники, комп’ютерне моделювання, wxAMPS.

Анотація

У статті розглянуто одноперехідні конфігурації сонячних елементів, що являють собою гетероструктури з оксидними плівками ZnO і TiO₂ в якості електронного транспортного матеріалу та напівпровідникові підкладки Si, GaAs та CIGS в якості поглинального матеріалу. З використанням чисельного інструменту моделювання сонячних елементів програми wxAMPS отримано фотовольтаїчні параметри (фактор заповнення, напруга холостого ходу, щільність струму короткого замикання та ККД) гетероперехідних фотоелектричних перетворювачів ZnO/Si, ZnO/GaAs, ZnO/CIGS, TiO₂/Si, TiO₂/GaAs, TiO2/CIGS. Максимальне значення ефективності 24,84 % отримано при моделюванні параметрів структури ZnO/GaAs. Розраховано температурні залежності ККД досліджуваних фотоперетворювачів у межах температур 280-330 К. Встановлено, що зміна ефективності фотоперетворювачів на основі гетероструктур ZnO/Si і TiO₂/Si при зміні температури становить 3,31% і 3,43% відповідно, для інших розглянутих структур дана величина не перевищує 2,7 %.