Gama ile Işınlanmış Fotovoltaik Hücrelerin Elektriksel Parametrelerinin Araştırılması

Yıl 2019, Cilt: 8 - ENAR Özel Sayı, 136 - 142, 15.10.2019

Hande Karadeniz

https://doi.org/10.17100/nevbiltek.559365

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

• Bailey, S. G., et. al., 1998. Space Photovoltaics, Prog. Photovolt: Res. Appl 6 (1) 1-14
• 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
• Nikolic, D., et. al., 2013. International Journal of Photoenergy Article ID 843174
• Ŝagátová, A, et. al, 2017. Radiation Hardness of GaAs Sensors Against Gamma-rays, Neutrons and Electrons, Applied Surface Science 395, 66–71
• 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
• 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
• Sze, S. M., Ng, Kwok, K., 2007. Physics of Semiconductor Devices (Third Edition)