Parameters Optimization of Intermediate Band Solar Cells: Cases of PbTe/CdTe, PbSe/ZnTe and InN/GaN Quantum Dots

Optimización de Parámetros de Celdas Solares de Banda Intermedia: Casos de PbTe/CdTe, PbSe/ZnTe e InN/GaN Quantum Dots

dc.contributorlperez@uta.cl; elaouami8218@gmail.com; kawtar.feddi@uir.ac.ma; vittorianna.tasco@nanotec.cnr.it; benabdellahabdellatif@gmail.com; francis.dujardin@univ-lorraine.fr; maykel.courel@academicos.udg.mx; jriquelmep@academicos.uta.cl; dlarozen@uta.cl; e.feddi@um5r.ac.ma
dc.contributorANID through Convocatoria Nacional Subvencion a Instalacion en la Academia Convocatoria Ano 2021 [SA77210040]; Centers of excellence with BASAL/ANID, CEDENNA [AFB180001]
dc.contributorFeddi, El mustapha https://orcid.org/0000-0001-6641-3623
dc.contributorTasco, Vittorianna https://orcid.org/0000-0002-3392-0976
dc.contributorCourel, Maykel https://orcid.org/0000-0001-9149-3506
dc.contributorPerez, Laura https://orcid.org/0000-0002-2915-309X
dc.contributorDUJARDIN, Francis https://orcid.org/0000-0001-8754-1106
dc.contributorLaroze, David https://orcid.org/0000-0002-6487-8096
dc.creatorPerez, Laura M.
dc.creatorEl Aouami, Asmae
dc.creatorFeddi, Kawtar
dc.creatorTasco, Vittorianna
dc.creatorBen Abdellah, Abdellatif
dc.creatorDujardin, Francis
dc.creatorCourel, Maykel
dc.creatorRiquelme, Javier A.
dc.creatorLaroze, David
dc.creatorFeddi, E. L. Mustapha
dc.date2023-04-18T01:55:19Z
dc.date2023-04-18T01:55:19Z
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-09-27T20:21:05Z
dc.date.available2023-09-27T20:21:05Z
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2767
dc.identifier2073-4352
dc.identifier10.3390/cryst12071002
dc.identifier3H2MF
dc.identifierWOS:000831873600001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943853
dc.descriptionPhotovoltaic cells, based on quantum dots implementation in the intrinsic region, are one of the most widely studied concepts nowadays to obtain a high solar conversion efficiency. The challenge in this third generation of solar cells is to find a good combination of materials that allows obtaining higher efficiency with low cost. In this study, we consider a juxtaposition of two kinds of quantum dots (dot/barrier) inside the I region of the PIN junction: the first combination of semiconductors includes the two configurations, PbTe/CdTe and PbSe/ZnTe, and the second combination is InN/GaN. Thus the intermediate band can be tailored by controlling the size of the dots and the inter-dot distances. The principal interest of this investigation is to determine the optimized parameters (the dot size and the inter-dot distance), leading to obtain a better solar cell efficiency. Intermediate bands, their positions, and their widths, are determined using 3D confined particles (electron and hole). Their energy levels are determined by solving the Schrodinger equation and solving the well-known dispersion relation in the Kronig-Penney model.
dc.descriptionLas células fotovoltaicas, basadas en la implementación de puntos cuánticos en la región intrínseca, son uno de los conceptos más estudiados en la actualidad para obtener una alta eficiencia de conversión solar. El desafío en esta tercera generación de celdas solares es encontrar una buena combinación de materiales que permita obtener mayor eficiencia a bajo costo. En este estudio, consideramos una yuxtaposición de dos tipos de puntos cuánticos (punto/barrera) dentro de la región I de la unión PIN: la primera combinación de semiconductores incluye las dos configuraciones, PbTe/CdTe y PbSe/ZnTe, y la segunda combinación es InN/GaN. Así, la banda intermedia se puede adaptar controlando el tamaño de los puntos y las distancias entre puntos. El interés principal de esta investigación es determinar los parámetros optimizados (el tamaño del punto y la distancia entre puntos), que permitan obtener una mejor eficiencia de la celda solar. Las bandas intermedias, sus posiciones y sus anchos se determinan utilizando partículas confinadas en 3D (electrón y hueco). Sus niveles de energía se determinan resolviendo la ecuación de Schrödinger y resolviendo la conocida relación de dispersión en el modelo de Kronig-Penney.
dc.formatapplication/pdf
dc.format14 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherMDPI
dc.relationCrystals, vol.12 no.7 (2022)
dc.relationhttps://doi.org/10.3390/cryst12071002
dc.rightsgold
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceCrystals
dc.subjectIntermediate Band Solar Cells
dc.subjectQuantum Dots
dc.subjectPower Conversion Efficiency
dc.subject2-Step Photon-Absorption
dc.subjectEfficiency Enhancement
dc.subjectTransitions
dc.subjectOperation
dc.subjectPbse
dc.subjectPbte
dc.subjectCélulas Solares de Banda Intermedia
dc.subjectPuntos Cuánticos
dc.subjectEficiencia de Conversión de Potencia
dc.subjectAbsorción de Fotones En 2 Pasos
dc.subjectAumento de la Eficacia
dc.subjectTransiciones
dc.subjectFuncionamiento
dc.subjectPbse
dc.subjectPbte
dc.titleParameters Optimization of Intermediate Band Solar Cells: Cases of PbTe/CdTe, PbSe/ZnTe and InN/GaN Quantum Dots
dc.titleOptimización de Parámetros de Celdas Solares de Banda Intermedia: Casos de PbTe/CdTe, PbSe/ZnTe e InN/GaN Quantum Dots
dc.typeArtículo de revista


Este ítem pertenece a la siguiente institución