ABSTRAKSampai saat ini penelitian untuk meningkatkan efisiensi solar cell silikon masih terus dilakukan. Dalam perkembangan penelitian di bidang struktur solar cell juga terus dilakukan, yang terakhir dengan struktur PERL dicapai efisiensi 24,7%. Untuk menghasilkan rancangan struktur solar cell silikon dengan efisiensi di atas 24,7%, maka pada penelitian ini dirancang dan disimulasikan lapisan graded Si1-xGex pada daerah basis solar cell silikon dengan nilai fraksi mol tertentu pada lapisan Si1-xGex.Landasan perancangan adalah bahwa bahan semikonduktor Si1-xGex ini mempunyai koefisien absorpsi yang besar dan bandgap yang lebih rendah dari silikon pada panjang gelombang > 500 nun, sehingga diharapkan pada daerah deplesi akan terjadi peningkatan carrier generation. Dengan demikian efisiensi dari divaispun akan meningkat. Penggunaan bahan Si1-xGex pada daerah basis ini juga akan meningkatkan arus hubung singkat (short-circuit current) dari solar cell. Peningkatan efisiensi dapat diperlihatkan dengan memperhatikan tiga parameter yang mempengaruhinya, yaitu arcs hubung singkat, tegangan hubung terbuka (open circuit voltage) dan fill factor.Dari analisa hasil simulasi perancangan dan hasil simulasi implementasi terbukti bahwa kombinasi fraksi mol dan ketebalan lapisan Si1-xGex, yang menghasilkan efisiensi paling tinggi terjadi pada solar cell silikon dengan teknik penumbuhan lapisan Si1-xGex secara bertahap (step graded) sebanyak 3 tahap, yaitu x = 0,3 dan ketebalan lapisan Si1-xGex = 0,0062 gm pada R(2); x sebesar 0,28 dan ketebalan lapisan Si1-xGex = 0,9808 gm pada R(3); sedangkan x = 0,275 dan ketebalan lapisan Si1-xGex = 0,013 gm pada R(4). Fill factor yang dihasilkan adalah lebih besar dari 0,7. Dengan menggunakan kombinasi fraksi mol (x) dan ketebalan lapisan Si1-xGex di atas dapat meningkatkan efisiensi solar cell silikon PSi/nSi1-xGex/n+Si. Semakin banyak tahap penumbuhan lapisan Si1-xGex pada data Pvicell.prm dan data bluepvicell.pnn, semakin balk unjuk kerja solar cell silikon PSi/nSi1-xGex/n+Si pada kedua data tersebut.
ABSTRACTNowadays researches for increasing silicon solar cell efficiency still continuously done. Concerning the research development in field of solar cell structure is constantly also made. The last structure is PERL (passivated emitter rear locally diffused) structure, which produces the 24.7% efficiency. For the design of having more than 24.7% efficiency silicon solar cell structure, the graded Si1-xGex layer on base silicon solar cell with certain fraction mole of Si1-xGex layer it designed and simulated at this research.This Si1-xGex semiconductor material has the absorption coefficient higher than silicon and the band-gap is lower than silicon at wavelength > 500 nm, so it is hoped at the depletion region will occur a generous carrier generation. Thus the device efficiency also increases. Utilization of Si1-xGex material at this base region will also enhance the short-circuit current of the solar cell. Efficiency enhancement can be shown by three parameters, which affects it, namely short-circuit current, open circuit voltage and fill factor.From the analysis of the design and implementation of the simulation's result, it is shown that combination of fraction mol and thickness of Si1-xGex layer, which produce the highest efficiency at pSilnSi,_5Gejn+Si silicon solar cell is grown by using step graded Si1-xGex layer technique. This technique has 3 steps, they are x = 0.3 and thickness of Si1-xGex layer = 0.0062 p.m at R(2), x = 0.28 and thickness of Si1-xGex layer 0.9808 gm for R(3), while x = 0.275 and thickness of Si1-xGex layer = 0.013 gm at R. The Fill factor, is also higher than 0.7. By using the above combinations of fraction mole (x) and Si1-xGex Iayer thickness, the efficiency of PSi/nSi1-xGex/n+Si silicon solar cell can be increased. The more step of Si1-xGex layer growth in Pvcell.prm and bluepvcell.prm data, the higher performance of PSi/nSi1-xGex/n+Si silicon solar cell can be improved at those both data. |
Analisis lapisan-Full text (D 561).pdf :: Unduh