أطروحة دكتوراه في قسم الفيزياء تناقش دراسة تأثير طبقات الخلية الشمسية الداخلية للخلايا المعتمدة على طبقة الامتصاص ذات تركيب كولكوجونايت للطالب محمد عبدالله أحمد

في هذه الدراسة تم استخدام مواد كولكوجينيد رباعية التركيب CBTS و CMTS وهذه المواد متوفرة وغير سامة وتمتلك فجوة طاقة قريبة من فجوة الطاقة المثالية في الخلايا الشمسية وقد تم استخدام برنامج المحاكاة SCAPS-1D لدراسة وتحسين الخلايا الشمسية التي تحتوي على هذا النوع من المواد البحث يتكون من ثلاث اجزاء Zno/Ito

الجزء الأول في هذا الجزء قمنا بمقارنة الجانب العملي والنظري للخلايا -CBTS/Cds/I والخلية CMTS/Cds/Zno/ITO حيث كانت كفاءة الخلية الشمسية CBTS/Cds/l-Zno/Ito هي %0.1% اما الخلية CMTS/Cds/Zno/Ito هي 0.3% كفاءة بأستخدام بارامترات بحوث تجريبية اظهرت تطابق بين النتائج التجريبية للمحاكاة.

اما  الجزء الثاني تحسين الخلية الشمسية CBTS/Cds/I-Znoto حيث قمنا بتغيير مقاومة التوالي حيث اثبتت الدراسة كلما قلت مقاومة التوالي زاد من قيمة كفاءة الخلية الشمسية حيث زادت الكفاءة ووصلت الى 1.15% عند المقاومة 0.552=R وبعد تغيير مقاومة التوازي زادت كفاءة الخلية الشمسية حيث اثبتت الدراسة زيادة كفاءة الخلية بزيادة مقاومة التوازي حيث وصلت الى 3.49% عند المقاومة 7002 = R بعد تثبيت افضل مقاومة توازي وتوالي قمنا بتغيير سمك طبقة الامتصاص CBTS   حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية كلما زاد سمك طبقة الامتصاص حيث وصلت كفاءة الخلية الشمسية الى 4.5% عند السمك 0.7um اما طبقة الموائمة Cds حيث وجد أن كفاءة الخلية الشمسية زادت كلما قلت طبقة الموائمة حيث وصلت الكفاءة الى 4.95% اما طبقة النفاذ I-Zno وجدنا زيادة في كفاءة الخلية كلما زاد سمك طبقة النفاذ حيث وصلت الى 5.16% اما سمك الطبقة الشفافة Ito ليست لها تأثير على كفاءة الخلية الشمسية وبعد تثبيت افضل سمك لطبقة الامتصاص والموائمة والنفاذ قمنا بتشويب طبقة الامتصاص CBTS حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية الى %6.85% عند NA=1E1016 اي كلما زادت نسبة التشويب وكذلك تشويب طبقة الموائمة حيث زادت كفاءة الخلية بزيادة تشويب طبقة الموائمة ووصلت الى 7.5% عند القيمة DN=1E1019اما تغيير تشويب طبقة النفاذ والشفافة ليس له اي تأثير في كفاءة الخلية الشمسية وحيث قمنا بتقليل فجوة الطاقة لطبقة الامتصاص حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية الى 9.45% عند القيمة 1.54=Eg بعدها قمنا بتغيير دالة الشغل ضمن المدى المسموح حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية الى 10% وبعدها قمنا بأضافة طبقة الانعكاس الخلفي Mose حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية لتصل الى    %15.67الجزء الثالث قمنا بتحسين الخلية الشمسية CMTS/Cds/Zno/lto حيث قمنا بتغيير مقاومة التوالي الى RS

حيث اثبتت الدراسة كلما قلت مقاومة التوالي زاد من كفاءة الخلية حيث وصلت كفاءة الخلية الى 9.2% عند المقاومة 012=RSوكذلك قمنا بتغيير قيمة مقاومة التوازي حيث زادت كفاءة الخلية كلما زادت مقاومة التوازي حيث وصلت الى 210 عند المقاومة 50002 Rsh ثم قمنا بتغيير قيمة فجوة الطاقة لطبة الامتصاص حيث وصلت كفاءة الخلية الشمسية 10.66% عند فجوة الطاقة 1.47=Eg اما فجوة الطاقة لطبقة الموائمة والنفاذ والشفافة ليست لها تأثير على كفاءة الخلية الشمسية وبعدها قمنا بتغيير سمك طبقة الامتصاص حيث زادت كفاءة الخلية كلما زاد سمك طبقة الامتصاص حيث وصلت كفاءة الخلية الى %10.87 عند السمك 2.3um وقمنا بتغيير سمك طبقة الموائمة حيث زادت الكفاءة الى %11.2 عند السمك 0.2um ثم قمنا بزيادة التشويب لطبقة الامتصاص حيث زادت كفاءة الخلية الى 12.22% عند NA=85E10 ثم قام الباحث  بزيادة التشويب لطبقة الموائمة حيث زادت كفاءة الخلية الى 12.37% عند القيمة 7 ND=5.5E10 ثم قمنا باضافة طبقة الانعكاس CuTe حيث زادت كفاءة الخلية الشمسية الى 27.80 و عامل الملئ 56.64% وكذلك قمنا بأضافة طبقة الانعكاس CISe حيث كانت كفاءة الخلية الشمسية 22.29% من خلال هذه الدراسة اثبتنا تأثير كل من مقاومة التوالي والتوازي والسمك والتشويب وفجوة الطاقة واضافة طبقات الانعكاس.