Design and Development of High-Efficiency PV Modules Based on CIGS/Silicon Tandem Thin-Film Solar Cell

"يقترح هذا المشروع البحثي تحسينًا عدديًا للمعماريات الجديدة لمصيدة الضوء في الخلايا الشمسية الرقيقة الكاملة / Tandem CIGS
Silicon ، مع كفاءة أعى من % 25 متوقعة. الخلية الشمسية الترادفية ذات الأغشية الرقيقة المقترحة والتي تتكون من خلية ( Cu (In1-xGax
Se2 وخلية السيليكون السفلية. تستخدم الخلية العلوية CIGS في الترادف الضوء في الجزء المرئي من الأشعة فوق البنفسجية من الطيف
الشمسي، بينما يتم حصاد الضوء الموجود في الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء والذي يمر عبر خلية CIGS بواسطة خلية السيليكون
الأساسية. يجب أن تكون الخلية العلوية شفافة حتى يتمكن ضوء الأشعة تحت الحمراء من الوصول إلى الخلية السفلى ويتحول إلى كهرباء
بشكل أكثر كفاءة. يجب أن تكون الفجوات المثالية في النطاق حوالي 1.7 - 1.6 فولت و 1 فولت لكلتا الخليتين، عى التوالي. وبهذه الطريقة، تتفوق
الخلية الترادفية بشكل كبير عى خلايا CIGS والسيليكون المستقلة. ع اوة عى ذلك، ستكون خلايا CIGS عبارة عن خلية شمسية للأغشية
الرقيقة، تمهد الطريق للخلايا الشمسية المرنة عالية الكفاءة، وتخفيض تكاليف التصنيع ، وبناء حلول كهروضوئية متكاملة. يهدف المشروع
البحثي إلى تسريع عملية تطوير تقنية CIGS/Silicon جنبًا إلى جنب من الدراسات الأساسية لعمليات التصنيع والمواد والواجهات، إلى تصميم
الأجهزة الكاملة وتوصيفها وتحسينها. ستتم مقارنة نتائج البحوث مع أعمال البحث الأخرى من أجل تحديد الفجوة والابتكار اللازم لتحسين
خصائص وأداء الخلايا والوحدات الشمسية ذات الأغشية الرقيقة .Tandem CIGS / Silicon"

"This research project proposes a numerical optimization of novel architectures for light trapping in complete CIGS/Silicon
Tandem Thin-Film solar cells, with efficiencies greater than 25% expected. The proposed thin-film tandem solar cell
consisting of a top Cu (In1-xGax) Se2 cell and a bottom Silicon cell. The CIGS top cell in the tandem uses light in the UVvisible
part of the solar spectrum, while the light in the near-IR spectrum that passes through the CIGS cell is harvested
by the underlying Silicon cell. The upper cell must be transparent so that infrared light can reach the lower cell and be
converted into electricity more efficiently. The ideal band gaps should be about 1.6-1.7 eV and 1 eV for both cells, respectively.
In this way, the tandem cell significantly outperforms the stand-alone CIGS and Silicon cells. Moreover, CIGS cells will
be an ultrathin-film solar cell, paving the way to high efficiency flexible solar cells, reducing manufacturing costs, and
building integrated photovoltaic solutions. The research project aims to accelerate the development of CIGS-Silicon tandem
technology from fundamental studies of manufacturing processes, materials, and interfaces, to the design of complete
devices, their characterization, and their optimization. The research findings will be compared with other research work in
order to identify the gap and innovation needed to improve the properties and performance of CIGS/Silicon Tandem Thin-
Film solar cells and modules."