Analisis arus-voltan bagi pengubahsuaian proses fabrikasi sel suria silikon jenis-p ke atas wafer silikon jenis-n

Abstract

Sel suria adalah peranti semikonduktor yang menukar tenaga matahari kepada tenaga elektrik. Sel suria generasi pertama terdiri dari sel suria silikon (Si). Pada masa ini, hampir 90% daripada pasaran pengeluaran fotovolta (PV) adalah berdasarkan wafer Si. Ini disebabkan oleh kecekapan dan ketahanan yang tinggi serta jangka hayat yang lama iaitu selama 30 tahun. Proses pemfabrikasian piawai bagi sel suria Si dimulakan dengan proses pencucian dan penteksturan wafer Si, difusi Fosforus untuk pembentukan pemancar, pembentukan elektrod atas dan bawah melalui proses cetakan skrin dan proses pembakaran yang melengkapkan fabrikasi sel suria. Dalam industri, proses piawai ini dilakukan pada wafer Si jenis-p. Wafer jenis-n pula mempunyai potensi yang tinggi untuk menghasilkan sel suria Si yang berkecekapan tinggi. Namun, proses untuk menghasilkan sel suria silikon atas Si wafer jenis-n melalui proses yang lebih rumit dan lama seperti dua peringkat proses difusi menjadikan wafer jenis-p digunakan secara meluas kerana dapat merendahkan kos pemfabrikasian. Dalam penyelidikan ini, analisis bagi arus-voltan bagi sel suria Si jenis-n yang difabrikasi menggunakan adaptasi proses fabrikasi piawai bagi wafer Si jenis-p akan dibincangkan. Daripada kajian simulasi menggunakan perisian PC1D, didapati bahawa kecekapan bagi sel suria jenis-p dan jenis-n yang difabrikasi dengan kaedah yang sama adalah 19.63% dan 20.16%. Manakala keputusan eksperimen menunjukkan kecekapan sebanyak 9.44% dan 5.51% bagi sel suria jenis-p dan jenis-n.