Gama ile Işınlanmış Fotovoltaik Hücrelerin Elektriksel Parametrelerinin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, ışınlama öncesi ve sonrasında silikon bazlı fotovoltaik hücrelerin akım-voltaj (I-V), güç-voltaj (P-V), maksimum güç (P_max), dolum faktörü (FF), kısa devre akımı (I_SC), açık devre voltajı (V_OC) ve güç dönüşüm verimliliği (η) gibi bazı elektriksel karakteristikleri incelenmiştir. Hücrelere, ⁶⁰Co radyoizotopu radyasyon kaynağı kullanılarak 10 kGy - 30 kGy radyasyon dozları uygulanmıştır. Radyasyon doz oranları fotovoltaik hücrelerin açık devre voltajını ve kısa devre akım yoğunluğunu düşürerek güneş hücrelerinin performansını etkilemiştir. Bu durum yapıların enerji bandı aralığında radyasyonla üretilen rekombinasyon merkezlerine atfedilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Gama ışıması,fotovoltaik,hücre verimliliği

Investigation of Electrical Parameters of Gamma Irradiated Photovoltaic Cells

Öz

In this study, some electrical characteristics such as current-voltage (I-V), power-voltage (P-V), maximum power (P_max), fill factor (FF), short-circuit current (I_SC), open circuit voltage (V_OC) and power conversion efficiency (η) of silicon based photovoltaic cells have been investigated before and after irradiation. 10 kGy and 30 kGy radiation doses have been applied on cells using a ⁶⁰Co radioisotope as irradiation source. Radiation dose rates have been decreased the open circuit voltage and short circuit current density and finally affected the performance of the solar cells. This attributed to radiation-produced recombination centers in the energy band gap of structures.

Anahtar Kelimeler

• Gamma irradiation,photovoltaic,cell efficiency

Kaynakça

1. Bailey, S. G., et. al., 1998. Space Photovoltaics, Prog. Photovolt: Res. Appl 6 (1) 1-14
2. Yamaguchi, M., et. al., 1999. A detailed Model to Improve the Radiation-resistance of Si Space Solar Cells, IEEE Trans. Electron Devices 46, 2133–2138
3. Nikolic, D., et. al., 2013. International Journal of Photoenergy Article ID 843174
4. Ŝagátová, A, et. al, 2017. Radiation Hardness of GaAs Sensors Against Gamma-rays, Neutrons and Electrons, Applied Surface Science 395, 66–71
5. Khuram, A., et. al., 2013. Co-60 γ-irradiation Effects on Electrical Characteristics of Monocrystalline Silicon Solar Cell. International Journal of Electrochemical Science, 8, 7831–7841
6. Tobnaghi, D. M., Rahnamaei, A., and Vajdi, M., 2014. Experimental Study of Gamma Radiation Effects on the Electrical Characteristics of Silicon Solar Cells, International Journal of Electrochemical Science, 9, 2824–2831
7. Sze, S. M., Ng, Kwok, K., 2007. Physics of Semiconductor Devices (Third Edition)