Próxima Defesa 13/08/2020 - Ricardo Torres Silvares Junior

 

Discente: Ricardo Torres Silvares Junior Resumo: Células solares de junções múltiplas (MJSC) são dispositivos fotovoltaicos de terceira geração capazes de superar o limite de eficiência teórica de Shockley e Queisser e detém o atual recorde mundial de eficiência de conversão fotovoltaica de 47,1\%. Os estudos teóricos são uma importante ferramenta para o desenvolvimento desse tipo de célula, pois permitem a previsão das energias ótimas de gap que devem compor um dispositivo mais eficiente, evitando desperdício de materiais e tornando sua produção mais viável. Entretanto, fenômenos intrínsecos que ocorrem nestes dispositivos semicondutores, tal como o acoplamento de luminescência (LC), são geralmente desconsiderados nos cálculos teóricos, o que vem mudando na última década. O LC vem recebendo um grande destaque em diversos estudos de MJSC, seja no âmbito teórico ou experimental. Neste trabalho, desenvolvemos um modelo numérico para estudar a influência do fenômeno de LC na eficiência fotovoltaica de MJSC através de um método interativo auto consistente. Nesse modelo, um fator de acoplamento entre as junções é considerado e dita o impacto no balanço de energia das junções que compõem o dispositivo. A implementação é realizada através de uma simulação computacional desenvolvida na linguagem MATLAB para MJSC de duas e de três junções. Como resultados, mostramos que a influência desse efeito é mais proveitosa para combinações de energias de gaps que levam a uma grande discrepância entre os valores de corrente de curto circuito das junções que compõem o dispositivo, o que levaria a baixas eficiências sem LC. Esse resultado é importante para a escolha de materiais para uma MJSC de alta eficiência, pois mostra que uma maior combinação de materiais leva a essa condição.