تحلیل و شبیه سازی تاثیر ابعاد نانوذره ریبونی نقره و تغییرات ضریب شکست محیط بر روی بازدهی سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف پلاسمونی

در این مقاله به بررسی و تحلیل رفتار سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف پلاسمونی در مقابل تغییرات ابعاد نانوذره ریبونی نقره و نیز تاثیر تغییرات ضریب شکست محیط بر آن پرداخته می شود و پارامترهای مهمی مانند بازدهی شبیه سازی می شود. برای این منظور از روش تفاضل محدود حوزه زمان استفاده شده است. رفتار سلول خورشیدی در حالت با و بدون اعمال نانوذرات بررسی شده است. همچنین با تغییر ابعاد نانوذره نقره، بهترین حالت برای دستیابی به بیشترین بازدهی به دست آمده است. برای بررسی تاثیر ضریب شکست محیط بر عملکرد سلول خورشیدی پلاسمونی با تغییر ضریب شکست محیط از 1 (هوا) تا 1.6، نمایه تزویج نور به نانوذره ریبون و ضریب جذب سیلیکون به دست آورده شده است. نتایج نشان می دهد که به ازای ضریب شکست 1.2، بازدهی 12.45 به دست آمده است.

Analysis and Simulation of Influence of The Silver Ribbon Nanoparticle’s Dimensions and Refractive Index on The Efficiency of Plasmonic Amorphous Silicon Solar Cell

In this paper, the effects of silver ribbon nanoparticle dimensions and the refractive index of the environment on silicon solar cell performance are investigated and analyzed. By changing the dimensions of nanoparticles and altering the refractive index, important parameters such as efficiency are simulated with finitedifference timedomain (FDTD) method. Also, the solar cell performance is investigated with and without nanoparticles. By changing the nanoparticle dimensions, the optimum case to achieve maximum efficiency is obtained. The influence of changes in refractive index of the environment from 1 (air) to 1.6 on the performance of the solar cells and the coupling profile are also studied. The simulation results reveal that the efficiency of 12.45 is obtained by selecting a refractive index of 1.2.