diplomsko delo
Jelena Zoranović (Author), Benjamin Lipovšek (Mentor)

Abstract

Pri pretvarjanju sončne energije v električno energijo se največ pozornosti posveča učinkovitosti pretvorbe in svetlobnemu ujetju sončnih celic. Poskušajo se ugotoviti načini, s pomočjo katerih se svetlobno ujetje izboljša in učinkovitost sončne celice poveča. Pomembno vlogo pri tem igra piramidno teksturiranje površine sončne celice, kjer se s pomočjo različnih kemijskih procesov zagotovi hrapava piramidna oblika površine celice. Vsakič, ko sončni žarek zadene površino, del svetlobe vstopi v celico, del se odbije od površine in vrne v vpadni medij. S pomočjo teksturiranja površine imajo sončni žarki več možnosti, da zadenejo površino večkrat in povečajo svetlobno ujetje v tej. Zastavlja se vprašanje, kako različni parametri piramidnih tekstur vplivajo na svetlobno ujetje v kristalnosilicijevih sončnih celicah. Glavni namen diplomske naloge je ugotoviti vpliv teh parametrov na svetlobno ujetje s pomočjo optičnega modeliranja in simulacij in določiti parametre, s pomočjo katerih se absorpcija svetlobe v sončni celici lahko izboljša. Optično modeliranje in simulacije se zadnje čase vse bolj uporabljajo za analizo in optimizacijo optoelektronskih naprav, kar pomeni, da za nas predstavljajo ključno orodje za pridobitev rezultatov. Pri tej diplomski nalogi bomo s pomočjo optičnega simulatorja CROWM spreminjali vsakega izmed parametrov piramidnih tekstur in opazovali pridobljene rezultate. S pomočjo rezultatov bomo risali grafe odvisnosti gostote kratkostičnega toka zaradi odbojnosti in zaradi absorpcije. Simulacije bomo izvajali na treh strukturah. Zanimal nas bo vpliv na meji zrak/silicij, na meji silicij/zrak in končno vpliv parametrov na celotno sončno celico. Na koncu diplomske naloge bomo prišli do zaključkov in ugotovili, kakšen vpliv ima vsak izmed parametrov na ujetje svetlobe v sončnih celicah. Posledično bomo ugotovili, kateri parameter največ vpliva na učinkovitost sončne celice, kar bo posledično privedlo do optimizacije celice.

Keywords

sončne celice;piramidno teksturiranje površine;optično modeliranje;gostota kratkostičnega toka;univerzitetni študij;Elektrotehnika;diplomske naloge;

Data

Language: Slovenian
Year of publishing:
Typology: 2.11 - Undergraduate Thesis
Organization: UL FE - Faculty of Electrical Engineering
Publisher: [J. Zoranović]
UDC: 621.383.51(043.2)
COBISS: 163873027 Link will open in a new window
Views: 24
Downloads: 4
Average score: 0 (0 votes)
Metadata: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Other data

Secondary language: English
Secondary title: ǂThe ǂinfluence of random pyramidal texture parameters on light trapping in crystalline silicon solar cells
Secondary abstract: When converting solar energy into electrical energy, the greatest attention is paid to conversion efficiency and the light trapping of solar cells. Efforts are made to determine ways to improve light trapping and increase the efficiency of solar cells. Pyramid texturing of the surface of solar cells plays an important role in this process, where a rough pyramid shape is achieved through various chemical processes. Each time a solar ray hits the surface, some of the light enters the cell, while some is reflected off the surface and returns to the incident medium. By texturing the surface, solar rays have more chances to hit the surface multiple times and enhance light trapping within the cell. The question arises as to how different parameters of pyramid textures affect light trapping in crystalline silicon solar cells. The main objective of this thesis is essentially to determine the impact of these parameters on light trapping through optical modelling and simulations and identify parameters that can improve light absorption in solar cells. Optical modelling and simulations have increasingly been used recently for the analysis and optimization of optoelectronic devices, making them a crucial tool for obtaining results. In this thesis, we will use the optical simulator CROWM to vary each of the pyramid texture parameters and observe the obtained results. Based on the results, we will plot graphs showing the dependence of short-circuit current density on reflectivity and absorption. The simulations will be conducted on three structures. We will be interested in the impact at the air/silicon interface, the silicon/air interface, and finally, the overall impact of the parameters on the entire solar cell. At the end of the thesis, we will draw conclusions and determine the influence of each parameter on light trapping in solar cells. Consequently, we will identify which parameter has the greatest impact on solar cell efficiency, ultimately leading to cell optimization.
Secondary keywords: Solar cells;Pyramid surface texturing;Optical modelling;Short-circuit current density;
Type (COBISS): Bachelor thesis/paper
Study programme: 1000313
Embargo end date (OpenAIRE): 1970-01-01
Thesis comment: Univ. v Ljubljani, Fak. za elektrotehniko
Pages: VII, 65 str.
ID: 19912987