Performance enhancement of silicon solar cells using the impurity photovoltaic effect

Abstract

In order to improve conversion efficiency of crystalline silicon solar cells, the impurity photovoltaic (IPV) effect has been proposed as an approach and new concept for enhancing silicon solar cell performance. A numerical investigation using SCAPS simulator was conducted to examine the potential of the IPV effect in silicon solar cells doped with chalcogen impurities (Se,S and Te). The results demonstrate that the IPV effect can lead to an increase in the conversion efficiency of the studied solar cells. This enhancement in the performance of IPV solar cells is attributed to the extension of the infrared response. Effective light trapping is essential to achieve higher conversion efficiency in IPV solar cells. Our findings suggest that utilizing the IPV effect in chalcogen doped- silicon solar cells is a promising approach for improving cell solar efficiency ==================================================================================================== Afin d'améliorer le rendement de conversion des cellules solaires en silicium cristallin, l'effet photovoltaïque d'impuretés (IPV) a été proposé comme une approche et un nouveau concept pour améliorer les performances des cellules solaires en silicium. Une étude numérique utilisant le simulateur SCAPS a été menée pour examiner le potentiel de l'effet IPV dans des cellules solaires en silicium dopées avec certaines impuretés de chalcogènes (Se, S et Te). Les résultats démontrent que l'effet IPV peut entraîner une augmentation du rendement de conversion des cellules solaires étudiées. Cette amélioration des performances des cellules solaires IPV est attribuée à l'extension de la réponse dans l'infrarouge. Un piégeage efficace de la lumière est essentiel pour atteindre un rendement de conversion plus élevé dans les cellules solaires IPV. Nos résultats suggèrent que l'utilisation de l'effet IPV dans les cellules solaires en silicium dopées aux chalcogènes constitue une approche prometteuse pour améliorer le rendement des cellules solaires.