QUANTUM EFFICIENCY MEASUREMENTS OF CuIn1-xGaxSe2 SOLAR CELLS

Supathat Sukaiem

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45564

Title:	QUANTUM EFFICIENCY MEASUREMENTS OF CuIn1-xGaxSe2 SOLAR CELLS
Other Titles:	การวัดค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมของเซลล์สุริยะ CuIn1-xGaxSe2
Authors:	Supathat Sukaiem
Advisors:	Sojiphong Chatraphorn
Other author:	Chulalongkorn University. Faculty of Science
Advisor's Email:	sojiphong.c@chula.ac.th
Subjects:	Copper indium selenide Solar cells Quantum electrodynamics คอปเปอร์อินเดียมซิลิไนด์ เซลล์แสงอาทิตย์ พลศาสตร์ไฟฟ้าควอนตัม
Issue Date:	2014
Publisher:	Chulalongkorn University
Abstract:	Quantum eﬃciency (QE) measurement is one of several methods used to investigate solar cell performance, especially the carrier collection. It indicates the amount of photogenerated current produced when a solar cell is illuminated by photons of a particular wavelength. In this study, a quantum eﬃciency measurement system was constructed and the CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) – based thin ﬁlm solar cells with diﬀerent growth conditions were characterized. The results show an inﬂuence of diﬀerences in band gap energy on photo-current collection. The changing in collected current and absorption edges can be observed. In addition, quantum eﬃciency measurement is used to identify the properties of each thin ﬁlm layer comprising the devices. The current leakage due to a defective p-n junction leads to abrupt drops in QE curve at some particular wavelengths. However, not only the basic quantum eﬃciency measurement was employed but the lock-in ampliﬁer technique was also used in this system in order to enhance signal-to-noise ratio. The results of both techniques were compared and exhibited an improvement of data acquisition. Finally, the effect of voltage bias applied to solar cells for demonstrating more realistic performance was observed. The results showed slight reduction of the photocurrent collection due to narrower space-charge region when solar cells operate in practical condition.
Other Abstract:	การวัดค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้สำหรับทดสอบการทำงานของเซลล์สุริยะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านของการกักเก็บพาหะตัวนำไฟฟ้า ค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมบ่งบอกถึงจำนวนของกระแสไฟฟ้าที่ถูกผลิตขึ้นเมื่อเซลล์สุริยะได้รับการฉายแสงด้วยความยาวคลื่นค่าหนึ่งๆ ในการศึกษานี้ระบบการวัดค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมได้ถูกสร้างขึ้นและถูกนำมาใช้วิเคราะห์เซลล์สุริยะชนิดฟิล์มบาง CuIn1-xGaxSe2 หรือ CIGS ที่มีเงื่อนไขการปลูกที่แตกต่างกัน ผลของค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมได้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของความแตกต่างของช่องว่างแถบพลังงานที่มีต่อการกักเก็บกระแสไฟฟ้า และยังแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของจำนวนกระแสไฟฟ้าที่กักเก็บได้โดยรวมและขอบเขตการดูดกลืนแสงของเซลล์สุริยะอีกด้วย นอกจากนี้การวัดค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัมยังถูกนำไปใช้ระบุสมบัติทางไฟฟ้าของฟิล์มบางแต่ละชั้นที่ประกอบกันเป็นเซลล์สุริยะได้ โดยที่การสูญเสียกระแสไฟฟ้าจากการรั่วไหล ณ บริเวณรอยต่อ พี-เอ็น ที่ไม่สมบูรณ์จะนำไปสู่การตกอย่างฉับพลันปรากฏขึ้นที่ความยาวคลื่นบางค่าในผลของค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัม อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงแค่เทคนิควิธีพื้นฐานได้ถูกใช้ในการวัดค่าประสิทธิภาพเชิงควอนตัม แต่เทคนิคล็อกอินก็ยังถูกประยุกต์ใช้กับระบบนี้เพื่อเพิ่มอัตราส่วนระหว่างสัญญาณที่ต้องการวัดต่อสัญญาณรบกวนอื่นๆ ผลจากการเปรียบเทียบของทั้งสองวิธีข้างต้นได้แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงให้ดีขึ้นในด้านการเก็บข้อมูลการทดลอง ทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น และการศึกษาท้ายสุดที่เกี่ยวข้องกับการไบแอสความต่างศักย์แก่เซลล์สุริยะเพื่อทดสอบการทำงานที่เงื่อนไขใกล้เคียงกับการใช้งานจริงมากขึ้น พบว่าผลจากความกว้างของเขตปลอดพาหะที่แคบลงทำให้ความสามารถในการกักเก็บกระแสของเซลล์สุริยะในเงื่อนไขดังกล่าวลดลงตามไปด้วย
Description:	Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2014
Degree Name:	Master of Science
Degree Level:	Master's Degree
Degree Discipline:	Physics
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45564
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.190
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2014.190
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Sci - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5572153023.pdf		3.84 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record