AUGER ETKİLİ ARABAND YAPILI GÜNEŞ PİLLERİNDE AKIMIN ARABAND SEVİYESİNE GÖRE DEĞİŞİMİ

Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü,ANKARA selcen@gazi.edu.tr (Geliş/Received: 19.08.2011; Kabul/Accepted: 23.05.2013) ÖZET Araband yapılı güneş pili (ABGP) yasakbandının içinde sahip olduğu araband (AB) sayesinde küçük enerjili fotonları da soğurarak çıkış gerilimini düşürmeden foto-akımı dolayısı ile de verimi artıran bir yapıya sahiptir. ABGPde hedeflenen verim artışını elde edebilmek için ABnin optimum enerji seviyesinde bulunması gerekmektedir. Bu çalışmada, Auger etkili üç farklı yapıdaki ABGP için, örtüşmeli ve örtüşmesiz durumlarda, soğurma katsayılarının birbirine eşit olduğu ve enerji ile arttığı koşullarda, ABGP akımlarının AB enerji seviyesi ile değişimleri incelenmiş ve akımın maksimum olduğu noktada verimin de maksimum olduğu ve optimum AB seviyelerinin de bu noktalarda oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca, akımın ve verimin maksimum olabilmesi için AB üzerinden üretilen akımların birbirine eşit olması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır.

THE VARIATION OF THE CURRENT IN AUGER EFFECT INTERMEDIATE BAND SOLAR CELLS DUE TO THE INTERMEDIATE BAND LEVEL

Intermediate band solar cell (IBSC) has a structure that improves the photo-current and efficiency without degrading the output voltage by absorbing the sub-bandgap photons through its intermediate band (IB) inserted inside its forbidden gap. IB should be positioned to an optimum level to achieve the desired efficiency improvement in IBSCs. In this study, the variation of IBSC current due to the IB level is investigated in the cases of overlap and nonoverlap, under the condition of equal and nonequal absorption coefficients for three different Auger effected ABGP and it is obtained that the efficiency is maximum at the point where the current is maximum. The optimum IB levels are also obtained at the same point. Besides, it is obtained that the currents generated through the IB should be equal to each other to provide maximum current and efficiency.

PDF

___

1. Luque A., Martı A., Increasing the efficiency of ideal solar cells by photon induced transitions at intermediate levels, Phys Rev Lett, Cilt 78, No 26, 50145017, 1997.
2. Navruz T. S., Sarıtaş M., "Efficiency variation of the intermediate band solar cell due to the overlap between absorption coefficients", Sol Energ Mat Sol C, Cilt 92, No 3, 273-282, 2008.
3. Navruz T.S., Ara Bant Yapılı Güneş Pillerinde Verim Optimizasyonu, Doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008.
4. Cuadra L., Marti A., Luque A., Influence of the overlap between the absorption coefficients on the efficiency of the intermediate band cell, IEEE Trans. Elec. Dev., Cilt 51, No 6, 1002- 1007, 2004.
5. Browna A.S., Green M. A., Intermediate band solar cell with many bands: Ideal performance, J Appl Phys, Cilt 94, No 9, 6150- 6158, 2003.
6. Ley M., Boudaden J., Kuznicki Z.T., Thermodynamic efficiency of an intermediate band photovoltaic cell with low threshold Auger generation, J Appl Phys, Cilt 98, No 4, 44905 1-5, 2005.
7. Navruz T. S., Sarıtaş M., "The effect of Auger mechanism on the efficiency of the intermediate band solar cell", 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, Milan Italy, 641-647, 2007.
8. Navruz T. S., Sarıtaş M. The detailed analysis of Auger effect on the efficiency of intermediate band solar cells Sol Energ Mat Sol C, Cilt 93, No 11, 1913-1922, (2009.
9. Navruz T. S., "The Effect of Overlap between Absorption Coefficients on the Variation of Current Densities in Intermediate Band Solar Cells", ELECO'2009 International Conference on Electrical Electronics Engineering, Bursa, I- 19 -23, 2009.