Published December 1, 2014
| Version v1
Publication
Open
Performance enhancement of thin film silicon solar cells based on distributed Bragg reflector & diffraction grating
Description
The influence of various designing parameters were investigated and explored for high performance solar cells. Single layer grating based solar cell of 50 μm thickness gives maximum efficiency up to 24 % whereas same efficiency is achieved with the use of three bilayers grating based solar cell of 30 μm thickness. Remarkably, bilayer grating based solar cell design not only gives broadband absorption but also enhancement in efficiency with reduced cell thickness requirement. This absorption enhancement is attributed to the high reflection and diffraction from DBR and grating respectively. The obtained short-circuit current were 29.6, 32.9, 34.6 and 36.05 mA/cm2 of 5, 10, 20 and 30 μm cell thicknesses respectively. These presented designing efforts would be helpful to design and realize new generation of solar cells.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم التحقيق في تأثير معلمات التصميم المختلفة واستكشافها للخلايا الشمسية عالية الأداء. تعطي الخلية الشمسية القائمة على الشبكة أحادية الطبقة بسماكة 50 ميكرومتر أقصى كفاءة تصل إلى 24 ٪ في حين يتم تحقيق نفس الكفاءة باستخدام ثلاث خلايا شمسية قائمة على الشبكة ثنائية الطبقات بسماكة 30 ميكرومتر. من اللافت للنظر أن تصميم الخلايا الشمسية القائم على شبكة ثنائية الطبقات لا يمنح امتصاصًا عريض النطاق فحسب، بل يعزز أيضًا الكفاءة مع انخفاض متطلبات سماكة الخلية. ويعزى هذا التحسن في الامتصاص إلى الانعكاس والحيود العاليين من مصلح قاعدة البيانات والحواجز الشبكية على التوالي. كان تيار الدائرة القصيرة الذي تم الحصول عليه 29.6 و 32.9 و 34.6 و 36.05 مللي أمبير/سم 2 من سُمك الخلايا 5 و 10 و 20 و 30 ميكرومتر على التوالي. ستكون جهود التصميم المقدمة هذه مفيدة لتصميم وتحقيق جيل جديد من الخلايا الشمسية.Translated Description (French)
L'influence de divers paramètres de conception a été étudiée et explorée pour les cellules solaires haute performance. La cellule solaire à base de réseau monocouche de 50 μm d'épaisseur donne une efficacité maximale allant jusqu'à 24 %, tandis que la même efficacité est obtenue avec l'utilisation de trois cellules solaires à base de réseau bicouche de 30 μm d'épaisseur. Remarquablement, la conception de cellules solaires à base de réseau bicouche permet non seulement une absorption à large bande, mais également une amélioration de l'efficacité avec une exigence d'épaisseur de cellule réduite. Cette amélioration de l'absorption est attribuée à la réflexion et à la diffraction élevées du DBR et du réseau respectivement. Le courant de court-circuit obtenu était de 29,6, 32,9, 34,6 et 36,05 mA/cm2 d'épaisseurs de cellules de 5, 10, 20 et 30 μm respectivement. Ces efforts de conception présentés seraient utiles pour concevoir et réaliser une nouvelle génération de cellules solaires.Translated Description (Spanish)
Se investigó y exploró la influencia de varios parámetros de diseño para células solares de alto rendimiento. La célula solar basada en rejilla de una sola capa de 50 μm de espesor proporciona una eficiencia máxima de hasta el 24 %, mientras que la misma eficiencia se logra con el uso de una célula solar basada en rejilla de tres bicapas de 30 μm de espesor. Sorprendentemente, el diseño de células solares basado en rejillas bicapa no solo proporciona absorción de banda ancha, sino que también mejora la eficiencia con un requisito de espesor de célula reducido. Esta mejora de la absorción se atribuye a la alta reflexión y difracción de DBR y rejilla, respectivamente. La corriente de cortocircuito obtenida fue de 29.6, 32.9, 34.6 y 36.05 mA/cm2 de 5, 10, 20 y 30 μm de espesor de celda respectivamente. Estos esfuerzos de diseño presentados serían útiles para diseñar y realizar una nueva generación de células solares.Files
127121_1_online.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين أداء الخلايا الشمسية السيليكونية ذات الأغشية الرقيقة بناءً على عاكس براغ الموزع وشبكة الحيود
- Translated title (French)
- Amélioration des performances des cellules solaires en silicium à couche mince basées sur un réflecteur de Bragg distribué et un réseau de diffraction
- Translated title (Spanish)
- Mejora del rendimiento de las células solares de silicio de película delgada basadas en reflector Bragg distribuido y rejilla de difracción
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1992557192
- DOI
- 10.1063/1.4904218
References
- https://openalex.org/W1967691238
- https://openalex.org/W1975331245
- https://openalex.org/W1997358054
- https://openalex.org/W2012158290
- https://openalex.org/W2024645841
- https://openalex.org/W2032916732
- https://openalex.org/W2037690577
- https://openalex.org/W2041745917
- https://openalex.org/W2056607288
- https://openalex.org/W2078655819
- https://openalex.org/W2090320658
- https://openalex.org/W2097000879
- https://openalex.org/W2141692197
- https://openalex.org/W2143044754
- https://openalex.org/W2143628518
- https://openalex.org/W2163698759