ساخت و بررسی پروفایل ضریب شکست موثر بهینه نانو سیم های سیلیکونی جهت بهبود کارایی سلول های خورشیدی

در ساختار سلول خورشیدی، لایه های نازک سیلیکونی به صورت ساختار نانوسیم در دولایه پایه اصلی قرار دارند. این لایه های نانوساختار باعث افزایش جذب نور در سلول های خورشیدی می شوند و انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. پروفایل ضریب شکست موثر نانوسیم های سیلیکونی به عنوان یک ویژگی مهم در سلول های خورشیدی استفاده می شود که می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند. تغییرات پروفایل ضریب شکست موثر ممکن است به دلیل تغییر در ساختار نانوساختار، اندازه، شکل و همچنین تغییر در تراکم ذرات نانوسیم های سیلیکونی باشد که منجر به بهبود یا کاهش جذب نور و عملکرد سلول خورشیدی شود. در این تحقیق، اندازه، شکل و ترکم نانوسیم های سیلیکونی در زمان های متفاوت و با استفاده از کاتالیست طلا و روش های لایه نشانی بخار شیمیایی و تکنیک بخار-مایع-جامد (VLS) سنتز و کنترل شدند. خواص ساختاری نانوسیم های سلیکونی سنتز شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشخصه یابی شدند. تغییرات ضریب شکست موثر بهینه بر اساس طول و تراکم نانوسیم های سیلیکونی کنترل شده، بررسی شد. نتایج نشان می دهد که بیشترین بازده و جذب سلول خورشیدی در طول mμ 2 و نسبت تراکم 36% نانوسیم های سیلیکونی اتفاق می افتد. بازده سلول خورشیدی در این شرایط برابر با 6/9% ، ضریب پرشدگی 66.4% ، چگالی جریان اتصال کوتاه در این نمونه mA.cm-253/28 و ولتاژ mV520 بدست آمده است.