2 CHƯƠNG
4.3 Ảnh hưởng của độ dầy của lớp hấp thụ CIGS
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày lớp hấp thụ CIGS lên các đại lượng đặc trưng cho hiệu năng hoạt động của pin mặt trời màng mỏng, chúng tôi khảo sát độ dầy của lớp hấp thụ nằm trong khoảng từ 1000 nm – 11000 nm.
Bảng 6 : Kết quả mô phỏng các đặc trưng về hiệu năng hoạt động của pin theo độ dầy lớp hấp thụ CIGS
(nm) JSC (A/cm2) η (%) ff VOC (V) 1000 30.119 15.925 0.824 0.641 2000 30.191 16.623 0.831 0.663 3000 30.188 16.921 0.831 0.674 4000 30.188 17.089 0.830 0.682 5000 30.187 17.189 0.828 0.688 6000 30.199 17.256 0.825 0.693 7000 30.192 17.286 0.822 0.697 8000 30.188 17.3 0.819 0.7 9000 30.187 17.305 0.816 0.703 10000 30.187 17.305 0.813 0.706
11000 30.184 17.303 0.81 0.708 Kết quả mô phỏng được biểu diễn trên các hình vẽ
Hình 20:Sự phụ thuộc của mật độ dòng đoản mạch theo độ dầy của lớp hấp thụ CIGS
Các đại lượng đặc trưng như mật độ dòng đoản mạch đều tăng dần theo bề dày của lớp hấp thụ và đến một khoảng giá trị nhất định bề dày lớp hấp thụ thì các đặc trưng trên đạt trạng thái bão hoà. Ví dụ như mật độ dòng tăng dần khi độ dầy của lớp hấp thụ tăng từ 1000nm đến 2000nm. Từ độ dầy 2000nm đến 11000nm thì giá trị
Hình 21:Sự phụ thuộc của thế hở mạch theo độ dầy của lớp hấp thụ CIGS
Ta thấy rằng đối với đặc trưng về thế hở mạch. Giá trị của thế hở mạch sẽ tăng dần khi ta tăng bề dầy của lớp hấp thụ.
Hình 22: Sự phụ thuộc của hiệu suất chuyển đổi năng lượng với độ dầy của lớp hấp thụ CIGS
Tương tự như vậy ta thấy rằng ta thay đổi độ dày của lớp hấp thụ từ 1000nm đến 5000nm thì giá trị hiệu suất tăng từ 16% đến 17,2%. Khi độ dày của lớp hấp thụ thay đổi từ 6000nm đến 11000nm thì hiệu suất đạt giá trị bão hoà là 17,3%.
Ngược lại đối với hình 23 thì đặc trưng hệ số lấp đầy lại giảm dần khi ta tăng độ dày của lớp hấp thụ.
Hình 23: Sự phụ thuộc của hệ số lấp đầyvới độ dầy của lớp hấp thụ CIGS
Như vậy các đặc trưng đầu ra sẽ thay đổi khác nhau khi ta thay đổi bề dày của lớp hấp thụ. Trong phạm vi của luận văn này ta quan tâm đến yếu tố quan trọng đó là ảnh hưởng của bề dày lên hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Ở đây ta thấy rằng độ dày phù hợp nhất trong khoảng 2000nm đến 3000nm, kết quả này cũng phù hợp với Pudov’s tìm ra [7]. Vì khi đó vừa đảm bảo được sự phù hợp cả ba đặc trưng còn lại và đặc biệt nếu ta tăng độ dầy lớp hấp thụ lên vừa tốn nguyên vật liệu mà hiệu suất chuyển đổi năng lượng cũng không thay đổi đáng kể. Mặt khác, khi ta tăng độ dày lớp hấp thụ quá lớn thì quá trình tái hợp lại tăng nhanh hơn quá trình tạo cặp lên làm giảm hệ số lấp đầy. Vậy, độ dày lớp hấp thụ phù hợp là khoảng từ 2000 nm đến 3000 nm.