Πειραματική Μελέτη Φωτοβολταϊκών Στοιχείων Λεπτών Υμενίων

Abstract

Στην εργασία αυτή μελετήθηκαν πειραματικά και θεωρητικά, φωτοβολταϊκά στοιχεία άμορφου πυριτίου (α-Si) και στοιχεία CIS/CIGS. Οι πειραματικές μετρήσεις έγιναν υπό συνθήκες μεταβλητής ακτινοβολίας και θερμοκρασίας για διάφορες συνδεσμολογίες στοιχείων.Βάσει των μετρήσεων βγήκαν συμπεράσματα όσον αφορά τη βέλτιστη λειτουργία των στοιχείων και την επίδραση που έχουν διάφοροι συντελεστές στην απόδοσή τους.Στο θεωρητικό μέρος, παρουσιάστηκαν οι αρχές λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών στοιχείων άμορφου πυριτίου και στοιχείων χαλκοπυρίτων. Πιο συγκεκριμένα στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία αναφορά στην ιστορική εξέλιξη της τεχνολογίας των φωτοβολταϊκών και στα χαρακτηριστικά του ήλιου.Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται οι ημιαγωγοί, η δίοδος p-n και τα χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών στοιχείων.Στο τρίτο και το τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται αναλυτικά οι τεχνολογίες λεπτών υμενίων με άμορφο πυρίτιο και με χαλκοπυρίτες αντίστοιχα.Το πέμπτο κεφάλαιο αφορά το πειραματικό μέρος όπου περιγράφεται η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε, τα αποτελέσματα καθώς και τα συμπεράσματα που προέκυψαν απο αυτά.

This diploma thesis involves experimental and theoretical study of amorphous silicon (a-Si) and CIS/CIGS solar cells. The experiments were conducted under conditions of variable illumination and temperature on a variety of cell circuits. Based on the data collected, conclusions were made regarding the optimal operation of the solar cells and the effect of several factors on their efficiency. On the theoretical level, the principles and characteristics of amorphous silicon and chalcopyrite solar cells were presented. More specifically, the first chapter discusses the historical evolution of photovoltaic technology and the sun's characteristics. The semiconductors, the p-n diode and the characteristics of solar cells are analyzed in chapter two. The technologies of amorphous silicon and chalcopyrite solar cells are described in chapter three and four respectively. The fifth chapter regards the experimental part, where the methodology used is described, the results and the conclusions based on them.