Modelado de la eficiencia cuántica de celdas solares de Cu(In,Ga)Se₂ de alta eficiencia

Abstract

Este trabajo presenta un modelo para la eficiencia cuántica interna IQE de celdas solares de Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS). Contando con los parámetros de absorción de cada capa de la celda, realizamos muy buenos ajustes a curvas de IQE medidas, utilizando métodos de ajuste de minimización por simulación de templado. Los parámetros extraídos son la longitud de difusión L_n, la eficiencia de colección de la capa de sulfuro de cadmio fc_CdS y la eficiencia de colección de la región de carga espacial de la capa de CIGS fc_SCR. Los parámetros hallados para las celdas de CIGS de alta eficiencia analizadas son L_n entre 0.5-1.1 μm, y fc_CdS = 0, revelando que la capa de CdS no contribuye a la fotocorriente. La región de carga espacial, por el contrario, arroja fc_SCR > 0.95, indicando la eficiente colección de portadores en esta región.

This work presents a model for the internal quantum efficiency IQE of Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS) solar cells. Considering the proper absorption coefficients of the layers in the cell, simulated annealing fit techniques yield very good fits to experimental IQE curves. The parameters extracted from these fits are the carrier diffusion length L_n, the collection efficiency fc_CdS in the CdS layer, and the collection efficiency fc_SCR in the space charge region SCR of the CIGS layer. From IQE-curves of high efficiency CIGS solar cells we obtain the parameters L_n from 0.5 μm to 1.1 μm and fc_CdS = 0, showing that the CdS layer does not contribute to the photocurrent. The space charge region, on the other hand, carries out values fc_SCR > 0.95, which indicate the efficient charge collection in this region.