Bài giảng Pin mặt trời sử dụng công nghệ giếng lượng tử

Quantum well solar cell pin mặt trời sử dụng công nghệ  giếng lượng tử Nguyễn Tiến Long k12 CNKHTN­ĐHQGHN Outline • Nguyên lí • Ch t oế ạ • u thƯ ế • ng d ngỨ ụ Nguyên lí • C u trúc gi ng l ng t (QW)ấ ế ượ ử • Nguyên li u ch t o QWệ ế ạ • Phân lo i QWạ • Hô l ng t GaAs/GaAsAĺ ượ ử outline • History-l ch s hình thànhị ử • Defination-đ nh nghĩaị • Properties-tính ch tấ • Principle-nguyên lí,gi i thíchả • Classification-phân lo iạ • Application- ng d ngứ ụ C u trúc QW & MQWấ • B(L’) // A( L ) // B( L’ )  QW • ….. B/A/B/A/B/A/B/A…  MQW • Kiên th c v gian đoan vung va s kiêm ́ ứ ề ́ ̣ ̀ ̀ ự ̉ soat no đong vai tro quyêt đinh trong viêc ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̣ chê tao ́ ̣ Q = (∆Ec) /(∆Eg) (Dingle) outline • History-l ch s hình thànhị ử • Defination-đ nh nghĩaị • Properties-tính ch tấ • Principle-nguyên lí,gi i thíchả • Classification-phân lo iạ • Application- ng d ngứ ụ Nguyên li u làm QWệ • Chât l ng cua giao diên gi a hai vât liêu ́ ượ ̉ ̣ ữ ̣ ̣ khac biêt A va B́ ̣ ̀ đ c đánh giá quan ượ tr ng nh t qua h ng s m ngọ ấ ằ ố ạ • Tăng tr ng gia đinh hinh rât cân đê đat ưở ̉ ̣ ̀ ́ ̀ ̉ ̣ đ c chât l ng cao cua chuyên tiêp di ượ ́ ượ ̉ ̉ ́ ̣ thê ̉ • QW GaAs/GaAlAs va InGaAs/In­P quan ̀ trong ̣ nh t ấ vê măt công nghề ̣ ̣ outline • History-l ch s hình thànhị ử • Defination-đ nh nghĩaị • Properties-tính ch tấ • Principle-nguyên lí,gi i thíchả • Classification-phân lo iạ • Application- ng d ngứ ụ QW GaAs/GaAsAl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x 105 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 L1<L2 cuong do dien truong E(V/m) he so ha p th u ph i t u ye n L1 L2S phu thuôc cua hê sô hâp thu phi tuyên songự ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ điên t vao c ng đô điên tr ng ̣ ừ ̀ ườ ̣ ̣ ườ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x 10-8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 do rong ho luong tu L(m) he so ha p th u ph i t u ye n dothi 2 T=280K T=300K Đô thi biêu diên s phu thuôc cua hê sô hâp thu phi ̀ ̣ ̉ ̃ ự ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̣ tuyên song điên t vao ́ ́ ̣ ừ ̀ đ r ngộ ộ L cua hô l ng t .̉ ́ ượ ử 250 300 350 400 450 500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 E1>E2 nhiet do T he so ha p th u ph i t u ye n dothi 3 E1 E2 S phu thuôc cua hê sô hâp thu ự ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̣ song điên t vao nhiêt đô T́ ̣ ừ ̀ ̣ ̣ u đi mƯ ể +) Có th thay đ i gianh gi i c a gi i ể ổ ớ ủ ả h p th và h p th đ c d i r ng h n ấ ụ ấ ụ ượ ả ộ ơ + ) Không g y sai h ng,tr t kh p khi có ấ ỏ ậ ớ kho ng t 65 gi ng th đ c t o ra ả ử ế ế ượ ạ +) Kh năng thay đ i Eg d n t i hi u ả ổ ẫ ớ ệ su t n i ti p ,ti p đôi s cao h nấ ố ế ế ẽ ơ C i ti n pin b ng ch n t phân b ả ế ằ ấ ử ố ph n quang Braggả 400 500 600 700 800 900 1000 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 In te rn al q ua nt um e ffi ci en cy ( % ) Wavelength (nm) R ef le ct iv ity ( % ) In te rn al q ua nt um e ffi ci en cy ( % ) R ef le ct iv ity ( % ) DBR IQE Non­DBR IQE In te rn al q ua nt um e ffi ci en cy ( % ) l t ( ) DBR reflectivity R ef le ct iv ity ( % )  tăng hi u su t h p thệ ấ ấ ụ Ánh sáng  Tăng dòng quang đi nệ  Không h gây c n tr ề ả ở dòng Distributed Bragg Reflectors [3] D.C. Johnson et al. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2005 Gi i thíchả M c đích c a DBR là h p ụ ủ ấ th các photon khi chúng đi ụ qua MQW l n th hai ,ho c ầ ứ ặ giam c m nó trong MQW,và ầ cũng h p th chúng tr c ti pấ ụ ự ế MQW DBR MQW DBR Các photon b h p th l n ị ấ ụ ầ th hai s làm gi m dòng ứ ẽ ả t i trong pinố Photon tái x d ng làm ử ụ hi u su t pin lên t i ệ ấ ớ 30,8% (Barham ) Th m nh c a SB-QWSCế ạ ủ + Công su t dòng pin đ c nhân lên g n g p ấ ượ ầ ấ đôi + D i h p th r ng, làm vi c n đ nh trong ả ấ ụ ộ ệ ổ ị nhi u đi u ki n bi n đ i ánh sáng m t tr iề ề ệ ế ổ ặ ờ + kích c vài đ mini mét , d s n xu tỡ ộ ễ ả ấ Ứng dụng + Công trình tích hợp năng lượng quang điện + Smart Windows + ……..