An overview is given of various electronic effects present in polycrystalline thin film solar cells, which do not occur in standard crystalline Si solar cells. It is explained how these effects are treated numerically in a numerical solar cell simulation tool, SCAPS, developed at the author's institute. The capabilities and limitations of SCAPS are discussed. Simulation examples of current–voltage, capacitance–voltage and capacitance–frequency characteristics are given. The agreement between the simulations and measurements is shown and discussed, both for CdTe and for Cu(In,Ga)Se₂ solar cells

چکیده

مروری بر آثار الکترونیکی مختلفی که در سلول­ های خورشیدی لایه نازک چندبلوری دیده می­ شود ارائه شده است، آثاری که در سلول­ های خورشیدی بلوری استاندارد Si دیده نمی ­شوند. توضیح داده می­ شود که چگونه این آثار را می­ توان به صورت عددی با ابزار شبیه­ سازی عددی سلول خورشیدی SCAPS بررسی کرد، ابزاری که در موسسه نویسنده مقاله توسعه یافته است. توانایی­ ها و محدودیت­ های SCAPS مورد بحث و بررسی قرار می ­گیرند. مثال­ های شبیه­ سازی مشخصه­ های جریان–ولتاژ، ظرفیت–ولتاژ و ظرفیت–فرکانس ارائه شده است. توافق بین شبیه­ سازی­ ها و مقادیر اندازه گیری­ شده هم برای سلول­ های خورشیدی CdTe و هم برای سلول­ های خورشیدی Cu(In,Ga)Se₂  نشان داده شده و مورد بحث قرار گرفته است.

1-مقدمه

سلول­ های خورشیدی لایه نازک پیشرفته مبتنی بر کالکوژنید، ساختار الکترونیکی کاملاً پیچیده­ ای دارند که مثالی از این ساختارها به صورت زیر است: دو لایه شیشه/مولیبدن CIGS با میزان Ga مختلف/یک لایه سطحی بافر CuIn₃Se₅/CdS / دو لایه پنجره ZnO. ممکن است نا پیوستگی­ هایی در ردیف نوارها مشاهده شود، حالت­ های فصل مشترک ممکن است بین لایه ­ها ایجاد شود و حالت­ های عمقی درون نیم ­رسانا ها می­ توانند حامل بار باشند...