Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solar cell parameters extraction optimization using Lambert function

Aichouba Mohammed El Amine, Rahli Mustapha

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 4

227--231

EN

Solar cells are characterized by internal electrical parameters not displayed by the manufacturer. Their identification is necessary because it allows the photovoltaic system simulation and optimization. Currently, the new and simple extraction methods development is a challenge for researchers. In this work, a new approach is presented for exact determination the single-diode model multi-crystalline silicon cell five parameters. Our method consists in calculating the parameters from the ideality factor estimation using the Lambert function and the parasitic resistances curve (series and shunt). Absolute and relative errors are also calculated to show the proposed method importance over another method.

PL

W artykule zaprezentowano mtodę opisu matematycznego obwodu fotowoltaicznego. Metoda polega na opisie parametrów z wykorzystaniem funkcji Lamberta. . Określono błąd przybliżenia tego modelu matematycznego.

2

Impact of the saturation current IS and ideality factor N on the performance of the characteristic (I-V) of a solar cell

Khalis M., Masrour R., Mir Y., Zazoui M.

Computer Methods in Materials Science

|

2019

|

Vol. 19, No. 4

163--169

EN

The performance of a solar cell mainly is due to the quality of the starting material. During the production of the solar cell, several defects in different regions of the material appear. These defects degrade the efficiency of the solar cell. Thorough knowledge of the physical properties of defects requires highly sophisticated electrical current-voltage (I-V) characterization techniques that provide information on the physical origin of the defects. The characteristic (I-V) of the cell is governed by several parameters, such as the saturation current Is and the ideality factor n which are the indicators of the quality of the solar cell. These parameters significantly reflect the existence of defects in the material. On the other hand, the use of such a characteristic to go back to the nature of the defects is not widespread because it lacks a data base between the main defects and the modification of the characteristic (I-V). To extract the different parameters, we developed a method based on artificial neurons in Matlab code, then we applied this method to the following cells: GaAs, Si-mono and polycrystalline and CIGS thin-film cells by applying the model with two diodes. The results obtained demonstrate that the behavior of the ideality factor and the saturation current vary from one cell to another. This variance is important for polycrystalline Si and CIGS cells. Thus, this model is the most suitable for the diagnosis of the characteristics (IV) for Si and GaAs, but remains incoherent (Mismatches) to describe the characteristic of the CIGS cell because of the non-uniform presence of shunt defects which allowed us to add another component of the leakage current. Finally, this method correlates with the experimental characteristic (I-V).

PL

Zachowanie się ogniw słonecznych zależy w dużej mierze od jakości materiału. W procesie wytwarzania baterii może pojawić się szereg wad w różnych jej częściach. Te wady obniżają wydajność ogniwa. Dokładna analiza właściwości fizycznych wad wymaga dokładnego określenia charakterystyki prądowonapięciowej (I-V), która dostarczyłaby informacji o przyczynie tych wad. Charakterystyka prądowo-napięciowa (I-V) baterii zależy od szeregu parametrów takich jak prąd nasycenia Is, i współczynnik doskonałości złącza n, które są wskaźnikami jakości baterii. Te parametry dobrze odzwierciedlają istnienie wad w materiale. Z drugiej strony, ze względu na brak danych dotyczących korelacji między głównymi wadami i zmianami charakterystyk (IV), wykorzystanie tych charakterystyk do określenia natury powstałych wad nie jest rozpowszechnione. Aby rozróżnić wpływ różnych parametrów opracowano metodę wykorzystującą sztuczną sieć neuronową i oprograowanie MatLab. Tę metodę zastosowano do następujących ogniw słonechnych: GaAs, Si-mono and polikrystaliczny oraz cienkie warstwy CIGS popraz zaqstosowanie modelu z dwoma diodami. Uzyskane wyniki wykazały, że zachowanie się współczynnika doskonałości złącza i prądu nasycenia zmienia się dla różnych ogniw. Te różnice są ważne zarówno dla ogniw Si jak i CIGS. Stąd opracowany model jest najbardziej przydatny do diagnozowania charakterystyk (I-V) dla ogniw Si i GaAs, ale jest niespójny przy opisie ogniw CIGS, ponieważ występują w nich w sposób nierównomierny wady powodujące zwarcie elektrod. To pozwoliło Autorom dodać prąd upływu, jako dodatkowy parameter modelu. W artykule potwierdzono zgodność opracowanej metody z doświadczalnymi charakterystykami (I-V).

3

Nanostructured device based on coated ZnO layer as a window in solar cell applications

Mokhtari H., Benhaliliba M., Boukhachem A., Aida M. S., Ocak Y. S.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 4

570--583

EN

This work highlights some physical properties related to the influence of aluminum, tin and copper incorporation on nanostructured zinc oxide (ZnO:M; M:Al, Sn and Cu) thin films prepared by ultrasonic spray pyrolysis technique (USP) on glass substrate at 350±5 °C. For the as-grown layers, M- to Zn-ratio was fixed at 1.5 %. The effects of metal doping on structural, morphological, optical and electrical properties were investigated. X-ray diffraction pattern revealed that the as-prepared thin films crystallized in hexagonal structure with (0 0 2) preferred orientation. The surface topography of the films was performed by atomic force microscopy. AFM images revealed inhibition of grain growth due to the doping elements incorporation into ZnO matrix, which induced the formation of ZnO nanoparticles. Optical measurements showed a high transparency around 90 % in visible range. Some optical parameters, such as optical band gap, Urbach energy, refractive index, extinction coefficient and dielectric constant were studied in terms of doping element. Particularly, dispersion of refractive index was discussed in terms of both Cauchy and single oscillator model proposed by Wemple and DiDomenico. Cauchy parameters and single oscillator energy E0 as well as dispersion energy Ed were calculated. Finally, electrical properties were investigated by means of electrical conductivity and Hall effect measurements. The measurements confirmed n type conductivity of the prepared thin films and a good agreement between the resistivity values and the oxidation number of doping element. The main aim of this work was the selection of the best candidate for doping ZnO for optoelectronics applications. The comparative study of M doped ZnO (M:Al, Sn and Cu) was performed. High rectifying efficiency of the Al/n-ZnO/p-Si/Al device was achieved and non-ideal behavior was revealed with n > 4.

4

Zastosowanie funkcji Lamberta do wyznaczania parametrów złącza p-n

Jung W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

25-27

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania podstawowych parametrów złącza p-n, takich jak współczynnik idealności n, prąd nasycenia Is, rezystancja szeregowa Rs, oraz przewodność równoległa Gp. Podstawą metody jest dokładne analityczne rozwiązanie równania na przepływ prądu w złączu p-n z uwzględnieniem rezystancji szeregowej i przewodności równoległej za pomocą funkcji Lamberta. Praktyczne wykorzystanie metody pokazano na przykładzie diody krzemowej.

EN

This paper presents the method of determining the basic parameters of the p-n junction, such as the ideality factor n, the saturation currentI/s, series resistance Rs, and parallel conductance Gp. The basis of the method is accurate analytic solution of the equation for current flow in the p-n junction with regard to series resistance and parallel conductance using Lambert function. Practical use of the method is shown on the example of silicon diode.

5

Analysis of VLWIR HgCdTe photodiode performance

Wenus J., Rutkowski J., Rogalski A.

Opto-Electronics Review

|

2003

|

Vol. 11, No. 2

143-149

EN

The performance of very long wavelength infrared (VLWIR) HgCdTe photodiodes at temperatures ranging from 77 K up to 150 K is presented. The effect of inherent and excess current mechanisms on quantum efficiency and dynamic resistance-area RA product is analysed. Different methods of determining the ideality factor are shown and among them the one based on the use of RA product versus bias voltage proves to be most reliable. At higher temperatures, however, the calculated ideality factor does not give any useful information about the nature of the p-n junction current due to significant influence of the series and shunt resistances. A comparison of the experimental data with the results of analytical and numerical calculations shows that the photodiodes with cut-off wavelength up to 14.5 um are diffusion-limited at temperatures exceeding 100K.