Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   24 ,  No.   1 ,  Octo be r   2021 ,  pp.  70 ~ 8 0   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 1 0.1 1591/i j eecs .v 24 .i 1 . pp 70 - 8 0          70       Journ al h om e page :  http: // ij eecs.i aesc or e.c om   The absorb er and  buffer laye r thi cknesses  for CdTe/CdS  based  thin  film sol ar cel l efficien cy at  various  operational   tempe ratures       Omar   Gh an i m  G h az al 1 ,   A hmed  W al ed   Ka sim 2 ,   N ab e el   Z uha ir   Tawfeeq 3   1,3 Coll ege of  En vironmenta l   Science s a nd   T ec hno log y ,   Univ ersi t y   of  Mos ul,   Mos ul   Cit y ,   Ir aq   2 Engi nee r ing  T e chni c al   Co ll eg e of  Mos ul,   North ern   T ec hn ic a l  U nive rsit y ,   Mos ul Cit y ,   Ira q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y   22,   2021   Re vised  J ul   28 ,  2021   Accepte d  Aug   4 ,  2021       Cadmium   te ll uri de  ( CdTe ) / cad m ium   sulfide   (CdS)   solar  ce ll   is  a  prom ising  ca ndid at e   for  ph otovol taic  (PV )   ene rg y   produ ct i on,   as  f abr icat io n  costs  ar e   compare d  b y   sil i con  wafe rs.   W e  inc lud e  an  anal ysis  of  CdTe /CdS   solar  c el ls  while   opti m iz in g  struct ura l  par amete rs.  S ola r  ce l l  ca pa ci t an c e   sim ula tor  (SCA P S) - 1D   3. 3  software   is  used  to  an aly z e  a nd  deve lop  ene r g y - e fficie nt .   The   impa ct   of   o per ating  th ermal   eff i ci en c y   on  s ola r  ce l ls  is  hig hli ghte d   in   thi s  art i cle  to  e xplore   th e  te m per at ur e  dep end enc e .   PV   par a m et ers  were   ca l cul a te d  in  th e  diffe ren t  absorbe r,   buffe r ,   an d  window  la y er   thi ckne ss es  (CdTe ,   CdS ,   an d  SnO 2).   Th e  ef fec t   of  th e  thi ck nesses  of  the  l a yer s,  and   th e   funda m ent al   charac t eri sti cs  of  open - ci r cui t  vol tage,   fill  factor,   s hort  ci rcu it  cur ren t ,   and  sol ar  ene rg y   conv ersion  eff i ci en c y   were   stud ie d .   The   result s  show ed  the   thi c kness  of  the   absorbe r  and  buffe r   lay ers  coul d  be   opti m iz ed .   The   t empera tur e   had  a  m aj or  i m pac t  on  the  C dTe /CdS  solar  c el ls  as  wel l.   The   opti m ized  solar  ce l l  has  a n  e ffic i ency   pe rform anc e   of  >14%  when   expose d  to  the   AM 1. 5  G  spec tr um .   CdTe   3000   nm ,   CdS   50   nm,   SnO 2  50 0   nm ,   and  (at )  T  300k  were   the   I - V  cha racte rist ics   gave   the   best  conve rsion  open  circui t  v olt ag e  (Voc ) =0 . 8317  volt s,  sh ort  ci r cuit  cur r ent   dens i t y   (Js c) =23. 15  m A/cm2,  fill  fa ct or   (FF ) %=77 . 48,   and  eff i cienc y   ( η ) %=14 . 73.   The   result s  c an  be  used  to  provide   important   g uida nc e  for  futu re  work  on  m ult i - junc t ion  s ola r cell  d esign.   Ke yw or d s :   CdTe/C dS   SCAPS - 1D   So la r  cell   Thin fil m  so la r  cel l   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Om ar G ha nim   Gh azal   Coll ege  of   En vi ronm ental  Sci ences a nd Tec hnology   Un i ver sit y o f M os ul   Mosu l C it y, I ra q   Em a il :  o m arg g@u om os ul.edu .iq       1.   INTROD U CTION   The  c onversi on  of  s olar  e ne rg y   by  us in g  photov oltai c   (P V) ,  is  a  di re ct   transfor m at i on   of  ene rg y   rad ia ti on  int o  el ect rical   power,  is  one  of  the  sim ple  m et ho ds   t o  r e du ce   the  e xisti ng   natu ral  re so urces   exh a us ti ng  s uc h  as  nu cl ea r  f uel,  ga s,  oil,  a nd   c oal  that  produce  e nviro nm ental   pr oble m s   [1 ] - [ 9] .  L ow - c os t  high - perf or m a nce  a pp li cat io ns   m ade   By   r eachin g  a  ta r ge t  of   le ss   tha n   on e  us  doll ar   pe r  pea k  w at t,  the   cadm iu m   te ll u ride  (C dTe)   s ol ar  cel l  is  do m inati ng   the  next   gen erati on  of   so la r  cel ls. ,  w hich  is  a  ben c hm ark  for  c om petitiveness  with  oth er  el ect rici ty   ge ner at io n  re so urces  s uc h  as  fossil   fuel s,   nucl ear,   bi om ass,   geo t her m al   [1 ] - [ 11 ] .   The   s olar  cel ls,  base d  on  poly cryst al li ne  CdT e  thi n  fil m ,  hav e   s hown  hi gh  ef fici ency ,   and   l ong - te rm   perform ance  unde r  AM1 . 5  il lum inati on  [12 ] - [ 14] .  C dTe/CdS  s olar   cel l  is  a  pr om isi ng   cand i date  for  pract ic al ly   the  econom ic al  wo r thwhil e  la rg e - s cal e  glo bal  pro du ct io n   [ 11 ] ,  [ 15] .  T he  te chnol ogy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  absorber  and buff er layer  thicknesse s fo r CdT e/ C dS ba sed  … ( O m ar   Gha nim G ha z al )   71   has  su ccee de d  in  dev el opin g  key  featu re s  of   CdTe  c om po unds ,  in  par ti cula r  def e ct s  that  con tr ol  the  photov oltai c  pe rfor m ance  an d  are  util iz ed  f or   a n  a bsor be nt   la ye r  of   t he  incom ing     li ght   [11 ] ,  [ 15] .  Ca dm iu m   su l fide   (C dS),  wh ic h  is  t he  m ai n  f unct ion  of  the  buf fer  la ye r  is  t o  be  a n  e xcell ent  heter ojuncti on  c om pan io n  to the p - ty pe  a bs or ber  lay er   with m ini m a l m is m a tc hin g  t he  la tt ic e stru ct ur e , to   be  t ran s par e nt to  i ncid ent li gh t,   and   al s o  the  de fects  li ke  inte rf ace  sta te s  to   be  m ini m iz ed   [15 ] ,  [ 16] .  T he  a bili ty   of   t he  wi ndow  la ye rs  to  transm it   the  m ajorit y  of   the  li gh t  in  the  s olar   sp ect r um   is  dep en de nt  on  the ir  la rg e  ba nd  ga ps .   S nO2  is  e asy   to   i m ple m ent  and  inex pe ns ive ,   s uffici ently   condu ct ive   m aking   it   the  ge ne ra l  cho ic e  to   be  us e d  as  the  n - ty pe  in   the j unct io n  in   the S olar  cel l,  wh ic h  at  the  sa m e tim e n eeds  to b e  to se r ve  a s f r ont c on ta ct   [17] .   On e  of   the  m os t  eff ect ive  f act or s  on  the  So la r  cel l’s  pa nels’  ef fici en cy   and   it s  li fe tim e,  is  the  tem per at ur e  of   op e rati on.  For   each  inc reas e   in  te m per at ur e   of   ( 1° C)  t he  s olar  e ff ic ie ncy   will   be  re duc ed  by  0.2%  t o  0.5%  [18 ] ,  [ 19] .  Stand a r d  te st  c onditi on  ( S TC )   i s  us e d  in  desi gnin g  a nd  te sti ng  t he  s olar   cel l  unde r   25°C,  bu t  t he  op e rati ng   c ondi ti on s  can   be   m uch   higher  up  to  + 40°C,  w hich   reduces   the  η   (e ff ic ie nc y)  by  5.12%  acco rd i ng   t o  STC  co ndit ion s   [11] .  More over,  t her e  is  an  acce le rati on   i n  the  age  of  the  so la r  cel l  pan el   du e  t o  th e  th erm ally  trigg e red   degrad at i on  m echan is m   as  a  resu lt   of  the  increase d  tem per at ur e  in  the    pan el s  [ 20 ] ,  [ 21] .  T o  reduc e  phot ovoltai c   cel l  tem per at ur e ,  hu ge  ef forts  ha ve  been   devoted   to   im pro ving   el ect rical   co nversio n  ef fici en cy ,  al te ring   s urface  em issi vit y,  and   ref le ct i ng   unusa ble  phot ons.  S olar  cel ls   currently   ha ve   an  ef fici ency  of   a ppr ox im ately   8 - 29%  i n  la borato ry  set ti ng s ,  that  e ff ic i ency  w ou l d  he lp  to  reduce  reli ance  on non - re newable res ources   [2 ] ,  [ 15 ] ,  [ 21] .   In   the  c urren t  researc h,   a  nu m erical   stud y  i s  pr ese nted  of   the  thin  film   C dTe/CdS  base d  so la r  cel ls   us in g   s olar   cel l  capaci ta nce  s i m ulator  ( SCA PS ) - 1D  3.3.0 8  ( Ver .   Ma y  20 20).   The   key  pa ram et ers,   includi ng   op e n - ci rcu it   volt age  (Voc),  f il l  factor   (F F ),  short  ci rcu it   c urren t  (Isc),   an d  the   ef fici enc y  (η)  wer e   cal culat ed   for  so la r  cel l  sta nd a r di z ed  m e asur em ents  sp e ct ru m   the  AM1.5  sp ect ru m ,  100  m W /c m 2,   300K   [ 11 ] ,  [ 22] .  We   stu dy  the  buf f er  la ye r  thick ne ss  infl uen ce  on   t he  pe r for m ance  of   t he  CdTe  s olar  cel ls,  the  abs orbe r  la ye r  thickne ss  ef fec t,  and   the  te m per at ur e  im pact  on   the  s olar  cel l  key  par a m et ers.   The  c har act erist ic   J - V  was  cal culat ed  f or  var i ou s  con diti on s  ( t hick ness, t e m per at ures) .       2.   RESEA R CH   METHO D    The  pro posed   structu re  of  th e  phot ovoltai c  is  heter o - jun ct i on  CdTe/C dS   as  sho wn  in  Figure  1 .  A n  analy sis  is  do ne   with   dif fe rent   values   f or  ea ch  par am et er  to  in vestigat e   the  qual it y  o f  t he  ou t put  pe rfor m ance   in  the  te rm   of   so la r  cel l  eff ic ie ncy.  Com pu te r - ai de d  desi gn   i s  us e d  with  a  wide  nu m ber   of  entry  par am eter s  t o  represe nt  the  require d  va riat ion   in  the  CdTe/C dS   phot ovoltai c .  In   t his  stud y ,   the   program   so l ar  cel l   capaci ta nce  sim ula to r  (S CA PS - 1D  3.3.08)   is  use d  f or  s ol ar  cel l  thin   fil m   si m u la ti on .  SCAPS - 1D  is  a  one   Dim ension al   m at he m at ic a l  m od el ing   to ol  [22 ] - [ 24] .  It   is  base d  on   so lvi ng   t he  sem ic on duct or   dev ic e   m od el ing   sem i cond ucto r  equat ion s  poisso n' s  and   co ntin uity   equ at ion .  Th ese  se m ic on du ct or   de vice  eq uations   are  us e d  to  de scribe  the  w ho le   dev ic e ’s   si m ulati on   dom ai n  [23 ] ,  [ 24] .  T he  str uc ture  la ye rs  that  are  e m ph asi zed   in   the  m od el ing  are.  first ,  the   ti n  oxide   (Sn O2)  i s  a  wind ow  la ye r.   (Sn O2)   belo ngs  t o  the   trans par e nt  co nductin g  oxid e  (TCO )  fam i ly .  since  poly cryst al li ne  SnO2   t hin   fil m s   are  wi de - band ga p   sem ic on duct or s  that   are  hig hly  being   use d  in  thin  film   transistors  as   act ive  chan ne l  m a te rial   or   TCO  el ect ro des   in   the  pro du ct io n  of  orga nic  i gh t - em i tt ing   diod e s   (LE D s ) ,  so l ar  cel ls,   a nd  flexible  disp la ys   [ 25 ] .  And  m olybd en um   (Mo)   as  ba ck  co ntact   la ye r  is  a  ver y  com m on   con ta ct   fo r  s olar  ce ll ,  cadm ium   telluride     (p - CdTe )  as  an   absorb e r  la ye r.   And  cadm ium   su lph ide  ( n - CdS)   as  a  buf f er  la ye r .   The  use d  pa ram te rs  of   the   baseli ne  cel l a r ei n  Ta ble  1.           Figure  1 .  S olar  cell  stru ct ur e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sc i,   Vo l.   24 , N o.   1 ,  Oct ober  20 21 :  70   -   8 0   72   Table  1 . SC APS - 1D  us e d pa r a m te rs  for basl ine cel l   Para m ter   Cd Te   Cd S   Sn O2   t ( µ m )   0 .5   0 .05   0 .50 0   Eg (eV )   1 .45   2 .4   3 .60 0     (eV )   3 .9   4   4   d ielectric  p e r m ittiv ity  ( relative )   9 .4   10   9   CB  ef f ectiv e den si ty  of  states ( c m - 3 )   8 × 10 17   2 .2 × 10 18   2 .2 × 10 18   VB ef f ectiv e den sity  o f  states ( c m - 3 )   1 .8 × 10 19   1 .8 × 10 19   1 .8 × 10 19   electron s   th er m al v elo city   (c m /s )   1 × 10 7   1 × 10 7   1 × 10 7   h o les th er m al velo city   (c m /s)   1 × 10 7   1 × 10 7   1 × 10 7   µe (c m ²/Vs)   320   100   100   µp  ( c m ²/Vs )   40   25   25   d o n o r  d en sity  ND  (c m - 3 )   0   1 .1 × 10 18   1 × 10 17   accepto r  d en sity  N A ( c m - 3 )   2 × 10 14   0   0       The  pri m ary   perform ance  par am et ers  fo r  so la r  cel ls  are  sh ort   ci rcu it   current  ( Isc),  op e n - ci rcu i t   vo lt age   ( Vo c ),  m axi m u m   power   ( Pm ax ) ,  a nd   fill   facto r  (F F ).   T hese  c an  be   cha ract erized  by  a  c urren t    densi ty - vo lt a ge   (JV)  m easurem ent   (F ig ur e  2).   Th e  co nver sion   e ff ic ie ncy   (η)   is  determ i ned   by  th ese   pri m ary   par am et ers.   F or  reli able   so la r   cel l  I - V  te st  pro per ti es,   the  m easur em ents  sh oul d  be  perf or m ed  un der   ( STC).  So   that  the  total   irrad ia nce  on  the  so la r  cel l  is   equ al   to  1000  W /m 2   and   the  us e d  sp ect r um   is  AM1.5.   A nothe r   i m po rtant  pa ra m et er  sh ou l d  b e  ta k en   int o  con cer n  beca us e  so la r  cel l  per f or m ance  highly   rel ie s   on   th e   tem per at ur e ,  s olar  cel l t em per at ur e  is c on sta nt at 25°C   [ 11 ] ,  [ 22] .              Figure   2. (a )  E xam ple o f  a n I - V  properti es  ( b)  Ma xim u m   power cha ra ct eris ti c fo r  a s olar c el l under  il lu m inati on   [ 26]       Ov e rall   cu rr e nt   (I)  is  the  diod e  dark  (Id)  cu r ren t  reduce d  by   the  am ou nt  of  the  li ght - i nduc ed  c urren t   (I L )  a nd exp re ssed  as   ( 1) ;       I =   I o [ exp   ( qv KT ) − 1 ] −   I L   (1)     wh e re  the  c harge  is  q  (elect r on  an d  hole ) .  k  i s  a  con sta nt  (B oltzm ann ’s ).   T he  sat urat ion   c urren t  ( I o) ,  w hi ch  is  known  as  dif fusion  c urre nt,  or  le aka ge.   E very   so la r  cel l  des ign   has  a  s pecific  Io a s  a  pa rt  of   desig n   c harac te r   t ic s.  Io d e pe nd i ng on c onta ct   m at erial s,  absorb e r,  a nd  geo m et ry o f  the c el l .     2.1.     Isc   Shor t  ci rc uit  current  is  the  li gh t - ge ner at e d  current  or   phot on   c urre nt,  w hi ch  flo ws  w he n  the  loa d  is   zero   in  the  e xtern al   ci rcu it .  By   sh or te ning  the  posit ive  an d  ne gati ve  te r m inals,  it   can  be  achieve d.   A  so la r   cel l ' s  sh ort - ci rc uit  current  is  de te rm ined  by  t he  ph oton  fl ux  incident  on   it ,   wh ic h  is  co ntr olled  by  the  i nc ident  li gh t  sp ect r um .  The  pea k  c urr ent  that  a  so la r   cel l  can  gen e r at e  is  kn ow n  a s  the  short  ci rc uit  curren t  densi ty .   The  op ti cal   pr op e rtie s  of  the   so la r  cel l,  s uc h  as  a bs or ptio n  an d  ref le ct io n  withi n  the  a bs or ber   la ye r ,  hav e  a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  absorber  and buff er layer  thicknesse s fo r CdT e/ C dS ba sed  … ( O m ar   Gha nim G ha z al )   73   sign ific a nt  i m pact  on   the  m axi m u m   cur ren t  t hat  the  so la r  ce ll   can  gen e rate.   Shor t  ci rc uit  current  den sit y  (Jsc)    is  determ ined  by  tw o  f or m s  of   l os s  i n  the  sta nd a rd  10 0  m W /cm 2  so la r   sp ect r um   (AM 1. 5).  O ptica l  losses  occur  w he n  ph otons  ei ther  w eren ' t  absorb e d  or   we re  a bs or bed   with ou t  ge ner at in g  el ect r on - ho le   pai rs  in  the   so la r  cel l.   Sinc e  phot og e ne rated  el ect r on - hol e  pairs   rec om bin e  be f or e  b ei ng  colle ct ed,  r ecom bin at ion   l os ses   do not all  c on tr ibu te   to   Jsc.     2.2.     Voc   Op e n  ci rc uit  volt age  is  cal cu la te d  by  set ti ng   I= 0  in  the  overall   cu rr e nt  expressi on   i.e.   I=0   wh e n  V=Voc,   N o  c urre nt  fl ow s   th r ough  the   e xter nal  ci rc uit  at   this  po i nt.  T he  op e n - ci rcu it   volt age  is  t he  volt age   wh ic h  a  so la r  c el l can del iver i n  the ci rcu it   for  m axi m u m  load , i n  a no t her w ord ;       Voc =   KT q ln ( IL Io + 1 ) ≈   KT q ln ( IL Io )   (2)     In  ( 2)   sho ws  t hat  the  open - c ircuit   volt age  dep e nds  on  th e  so la r   cel l' s  sat ur at io n  c urre nt  ( IO),  i n  ano t her  w ord ,  t he  phot on  cu rrent  gen e rated .  IL  pr act ic al ly   has  a   sm al l  var ia ti on ,  s o  that  t he  sat ur at io n  c urrent   has  a n  im po rta n t  r ole  in  im prov i ng  the  pe rfor m ance  of  th e  so la r   cel l.  Si nce  the   val ue  of   sat urat ion  c urren t  m ay   chan ge  by  order   of   m agni tud e  de pe nd i ng  on  the  inte rfac es  betwee n  m at erial s  that  f or m ing   the  so l ar  cel l  and   the  m arti a l  char act eri sti c s.  Mi ni m iz ing   IO   is  essent ia l   to  op ti m izing  so la r  cel l  per f or m ance  in  ge ner al .   The  sat urat io n  current  (IO)   is  dep e ndent  upon  the  s olar  cel l   reco m bin at ion.  He nce,  Voc  is  an  in dicat or  of   t he   a m ou nt  of   rec om bin at ion   in  the  instr um ent.  At  r oo m   temperat ur e,   the  f act or   (K T/ q)   i n  ( 2)  has  a  va lue  of   (0.02 6   V ),   a nd  the  natu ral  lo ga rithm   of   (10 )  is  equ al   to (2. 3).   F or   a n  id eal   so la r  cel l,  the r efore, V OC  i nc reases  by (6 0  m V)  at  room  te m per at ur e  if  IS C i nc r eases by a  sin gl e o r der o f  m agn it ud e .     2.3.     FF   A  m easur e  of   the  knee' s  sh ar pn e ss  in  an  I - V  curve  is  the  fill   factor ,  al so  known  as  the  curve  facto r   Figure  2,  show s  how  well   a  j unct ion  h as  bee n  m ade  in  the  cel l.  The  fill   factor   is  the  rati o  between   t he  pro duc t   of,  open - ci rc ui t  vo lt age  a nd   s hort  ci rcu it   cu r ren t,  a nd   t he  m axim u m   gen er at ed  powe r   by  a  so la r  cel l.  Figure  2  sh ows  the  poi nt  on   the  s olar   cel l ' s  J - V  chara ct erist ic   at  wh ic h  the  so la r  cel l  has  the  m axim u m   ou tp ut   po we r  (P m ax) .  It  is  ver y  im po rtant   to  op ti m iz e  t he  operati on   of  the  so la r  cel ls  at   the  Pm ax   to  ens ur e  m a xim u m   powe r  pro duct ion .   I n  pract ic e,  a  series  of   resist ance  Rs  and   a  shu nt  re sist ance  Rp  in flue nce  the  F F .  Th e   pr ese nce  of  ser ie s  resist ance  c an  lo wer  the  F F  an d  te nds  t o  be  higher   w he n  the  open - ci rc uit  volt age  is  hi gh .   The  m axi m u m  v al ue o f  the  f il l fact or is  one  t hat   isn' t p os s ib le . In  Si ,   it s m a xim u m  v al ue  is 0.8 8.       FF =   Pmax Isc   Voc =   Im ax       Vm ax Isc     Voc   (3)       2.4.     Pm ax  and  η   The  m axi m u m   powe r  pro du c ed  by  the  de vice  is  reali zed   wh e n  t he  c urre nt  an d  volt age  of   t he  de vice   reach  thei r  m axim u m   le vels  on   the  c har a ct erist ic s.   As  il lustrate d  in  Figure  2,  the  m axi m u m   po wer   is   gen e rated  at   a  sing le   operati onal   po i nt  (V m a x,   Im ax) .  Vm ax  an d  Im ax,   on  the  oth er  ha nd ,  are  diff ic ult  t o  see   on   t he  I V  gra ph.  I ns te ad ,  since  they   are  c ro ss - po i nts  with  the  x  an d  y  axes,  Vo c  a nd  Jsc  sta nd  ou t.  Th e   eff ic ie ncy  of a  so la r  cel l i s  de f ined  a s the  r at i o of i nput  pow er in l igh t t o o utput p ower  in e le ct rici ty .   Th us : T he  m axi m u m  o utput  powe r  ca n be  gi ven in  ( 4 ) .       Pmax = Im ax   Vm ax =   Voc   Isc   FF     (4)     The p ow e r  c onver si on ef fici ency o f  t he  s olar  cel l can   be  g i ven as:       η% = Ef f% =   P out P in =   V oc   Isc   FF P in     (5)     Pin is   def i ned  as the i ncide nt  powe r.       3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   The  pr opos e d  CdTe  so la r  cel l  per f or m ance  is  show n  in   Figure  3,   aim ed  at   inv est igati ng   the   eff ic ie ncy  of  t he  SnO2 /C dS /C dTe/M o (0.5/ 0.0 5/ 2)   µm     base li ne  cel l st ru ct ur e .   J - V  c har ac te risti cs take in  d ar k  and   li ght  plo ts   (V oc= 0.8 317   vo lt ,  Jsc= 23. 154656   m A/c m 2,   FF%=7 6.48   a nd   η%= 14. 73 ).   T he  rati o  of   th e   photo n - ge ner at ed  el ect r on s   to   the  nu m ber   of  phot on s   incid ent  is  kn own  a s  the  qu a ntit y  eff ic ie ncy  (Q E )  of   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sc i,   Vo l.   24 , N o.   1 ,  Oct ober  20 21 :  70   -   8 0   74   so la r  cel l   [26] .  As  sho wn   in   Fi gure  4,  the  QE  sp ect r um   pr ov i des  detai ls  on  the  opti cal   and  accum ulate d  losses   in  so la r  cel ls.  The  QE  is  al s o  a f fected  by   the  cha ng e   in  abs orber   la ye r   thick ness.   O ve r  the  e ntire  s pectral  sp ect r um ,  it   is  le ss  than   90%  and  eve n  nil  at   belo w  200  nm  an d  ove r  850  nm .   The  qua ntu m   eff ic ie ncy  with   a   peak val ue of  89.7% at λ= ( 650 - 800)  nm  an d fall s off  i n  th e  range  belo w (300 - 350) .           Figure  3 .  D a rk / li gh t J - V  c ha ra ct erist ic s o f  C dT e so la r  cel l           Fig ure  4. Q ua nt um  eff ic ie ncy v s a bsor ber la ye r  thic kn es s       3.1.     Ab s orbe r lay er  thi ckn ess  ef fect     The  sim ulatio n  is  sta rte d  by  a dju sti ng  t he  t hickn e ss  of  the   a bs or ber  la ye r  f ro m   500  to  40 00  nm   with  the  il lu m inati on   co nd it io ns   AM1.5  ( 100   m W /cm 2)   (see   Table  2 ) .  We   al so   ob se rv e d  in   Table  2   the  best  par am et ers  of   t he  ph otovo lt ai c  wh e re   the  t hickn e ss  of  the  a bs or ber   la ye r  ha d  bee n  ob ta in ed  f or   3000  nm .  The  thickne ss  of   t he  a bs or ber   la ye r  ta kes  e ff e ct   on   t he  cel l's  outp ut  eff ic i ency.  Fi gures  5 - 8  re veal  that   as  the   thickne ss  of   C dTe  increa ses,  the  values  of  open  ci rc uit  vo l ta ge  (Voc),  short  ci rcu it   curr ent  den sit y  (Js c),  fill  facto r   (F F ) ,  a nd  powe r  co nve rsion  eff ic ie nc y  ( η%)   rise.  T his  is  du e  to  t he   producti on  of  el ect ron - ho le   pairs.   The  lo ng - wa ve le ng th   ph otons  with  the  a bs or ber   la ye r  will   be  dee pe r.   T he  cel l' s  best   rec orde d  powe r  conve rsion e ff i ci ency val ue  is  14.73%   of  t he 3   μm  ab so r be r l ay er th ic kness . T his is as  sho wn in   Tab le   2.       Table  2.   O utpu t  perform ance o f  so la r  cel ls t o abs orbe r  la ye r  thick nesses   Cd Te  Thick n ess   ( µ m )   Vo c   (vo lt)   Jsc   ( m A /c m 2 )   FF%   Ef f %   0 .5   0 .69 1 1   1 9 .97 7 2 4   8 1 .53   1 1 .26   1   0 .73 2 6   2 2 .08 5 4 1 6   8 1 .08   1 3 .12   1 .5   0 .77 6 2   2 2 .67 6 3 6 2   7 9 .74   1 4 .04   2   0 .79 9 7   2 2 .93 6 5 5 4   7 9 .12   1 4 .51   2 .5   0 .81 8 1   2 3 .07 7 3 2 2   7 7 .82   1 4 .69   3   0 .83 1 7   2 3 .15 4 6 5 6   7 6 .48   1 4 .73 ( m ax )   3 .5   0 .84 1   2 3 .19 5 4 1 9   7 5 .63   1 4 .7   4   0 .84 6 7   2 3 .21 6 7 5   7 4 .46   1 4 .64   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  absorber  and buff er layer  thicknesse s fo r CdT e/ C dS ba sed  … ( O m ar   Gha nim G ha z al )   75           Figure   5.   V oc r el at ion sh i p wit h  C dTe  la ye r  t hick ness     Figure   6 .  Jsc  re la ti on sh i p wit h C dTe  la ye r  thi ckn e ss             Figure   7 .  FF %   relat ion s hip wi th CdTe  lay er t hick ness     Figure   8 .  η% r el at ion sh i p wit h  C dTe  la ye r  t hick ness       3.2.      Bu ff er  la yer  th ic knes s  eff ec t   The  va riance  i n  nanoscale  of   the  C dS   buf fe r  la ye r  t hick ne ss  m akes  the  s yst e m   sensiti ve  to  a   sli ght  change  in  the  t hick ness  ef fect   (Tab le   3)  wit h  a  fixe d  CdT e  thicknes s  of  ( 1µm ) ,  wh ic h  te nd s  to  dif fer   in  the  perform ance  par am et ers.   T he  res ults   rel at ed  to  Cd S  la ye r  thickne s s  in   Fig ur e s  9 - 13  are  dark /l igh t   perform ance ,  Vo c ,  Jsc,  F F % ,   an d  η%  w il l  be  decr eas ed  w he n  the  thick ness  of   C dS   inc rease d.   If   m or e   photons  t hat  hold  great er   e ne rg y  th an  t he  e ne rg y  ba ndga p  of   t he  C dS   a re   abs orbe d  by  this  la ye r,   t he  num ber   of   phot on s  t ha t  m ay   enter  the  abs orber   la y er  will   al so   de crease.  T he  ef f ect   of   the  outp ut  pa ram et er  fo r  t he  SnO2   wi ndow lay er th ic kn ess  o f  the  CdTe c el l was f ound to  be  sim il ar to   the CdS  la ye r  infl uen ce  bu t v aryi ng  in  m agn it ude.  Ther e  will   be  a  drop   in  Vo c ,  Jsc ,   an d  η%  in  propor ti onal   to  an  increa se  in  window  la ye r  thickne ss.   P rac ti cal ly  the  40 - 50  nm   range  is  the  prefe rr e d  a nd  opti m iz ed  bu ff e r  la ye r  thick ness  in  C dTe - ba sed   so la r  cel ls.           Figure  9. Da rk / li gh t  J - V  c ha ra ct erist ic s o f  C dT e so la r  cel l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sc i,   Vo l.   24 , N o.   1 ,  Oct ober  20 21 :  70   -   8 0   76   Table  3 .  O utp ut  perform ance  of b asl ine  ( C dT e 1 µm )  so la r   cel ls i n  relat io n  to  bu ff e r  la ye r  thic kn es ses   Cd S   Thick n ess   (nm )   Vo c   (vo lt)   Jsc   ( m A /c m 2 )   FF%   Ef f %   20   0 .73 4 4   2 3 .25 8 9 1   8 1 .15   1 3 .86   ( m ax )   30   0 .73 3 7   2 2 .83 0 2 6   8 1 .12   1 3 .59   40   0 .73 3 1   2 2 .44 0 9 5   8 1 .1   1 3 .34   50   0 .73 2 6   22. 0 8 5 4 2   8 1 .08   1 3 .12   60   0 .73 2 1   2 1 .76 1 5 4   8 1 .06   1 2 .91   70   0 .73 1 6   2 1 .46 5 7 6   8 1 .05   1 2 .73   80   0 .73 1 2   2 1 .19 5 3 3   8 1 .03   1 2 .56   90   0 .73 0 8   2 0 .94 7 7 6   8 1 .01   1 2 .4   100   0 .73 0 4   2 0 .72 0 8 7   81   1 2 .26             Figure   10 . Jsc   relat ion s hip wi th Cd S lay er thi ckn ess     Figure   11 . V oc  r el at ion s hi p  w it h  CdS  lay er t hick ness             Figure   12 . η%   relat ion s hip wi th Cd S lay er thi ckn ess     Figure   1 3 . η%   relat ion s hip wi th Cd S lay er thi ckn ess       3.3.     The  t em pera tu re  of op erat i on   e ff ec t    Op e rati ng  te m per at ur e  is  a v e ry  i m po rta nt  pa ram et er  that   a ff ect s  s olar  cel l   perform ance.  In   t his  w ork   the u s ed o per at ing  tem per at ur e, for m os t of  t he  sim ulati on s   of   so la r  cell s a nd provid ed  t he  b est   resu lt   is  300 K  or   27°C  (see   Figure  14 ).   Ri sing   th e  opera ti ng   te m per at ur e  re du ce s  syst e m   eff ic ie ncy.  The  m os t  aff ect e d  par am et er  is  the  op e n - ci rcu i t  vo lt age   ( V oc )  w hic h  inc r eases  in  te m per at ur e .  T his  i s  due  t o  the   inv e rse   dep e ndence   on   tem per at ur e   of   the  sat urat io n  current  acc ordi ng  to  ( 1 )   a nd   ( 2 ) .  T he  ba ndga p  e nergy  is  uns ta ble  even  at   high  t e m per at ures,  a ll ow in g  m or e  e le ct ro ns  a nd  ho le s   to  rec om bin e.   Figure s  15 - 18,  res pe ct ively ,   dem on strat es  the  eff e ct   of   operati ng  te m pe ratur e  on   open   ci rcu it   vo lt ag e,  short  ci rcu it   cur re nt  de ns it y,  fill   factor,  a nd  power  ef fici ency.   It  is  obvi ous  t hat  the   (FF%,   Eff % ,  Jsc ,  a nd   V oc)  are   d r opping  by  risi ng  T  f ro m   the v al ue of  29 0k -   380k   Op e n  ci rc uit  vo lt age  (Voc)  is  the  m os t  sign ific a nt  para m et er  of   so la r  cel l  eff ic ie ncy.  It  is  the   tem per at ur e  f unct ion   that  is  sh ow n  in  ( 2 ) .  290  K  to  380  K  for  the  tem perat ur e  ra ng e .  Th e  Vo c  dec rease s  with   in creasin g  te m per at ur e.  The  e ff ect   of  va riat ion   i n  te m per atu re  upon  the  V oc  is  show n  in   Figure  11.  T he   Voc   has  a  hi gh e r  va lue  of   753  m V  at   290  K °  and   decr ea sed   with  tem per at ur e  to  m eet   i t s  m ini m u m   va lue  of     585   m V  at  38 0 K,  which  d ec r eases pe rio dica ll y wit h  increa sed  te m per at ure.   So la r   cel l  ef fici ency  is  the   m os t  i m po rtan t  par am et er  th at   shows  s olar  cel l' s  perfor m ance  on   tem per at ur e  a nd  FF  bet ween  0 . 758  an d  0.8 17.   Fig ure  18  in dicat es  the  eff i ci ency  at   the  diff e ren t  te m per at ur es.  The  m axi m u m   value   of   e ff ic ie nc y  13. 53%  at   tem per at ur e   290K  a nd  9.7 5%  at   te m per a ture  380K  obta ine d  m ini m u m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  absorber  and buff er layer  thicknesse s fo r CdT e/ C dS ba sed  … ( O m ar   Gha nim G ha z al )   77       Figure   14.   Illu m inate d  I - V  c ha racteri sti cs fo r diffe ren t  val ue s of  op e rati ng  te m per at ure       3.4.     I - V  ch ar act eri s tics vs  Te mpera tu re   The  ope rati ng  tem per at ur e  var yi ng  ef fect   on   the  c har a ct erist ic s  of   th e  so la r  cel l  cu rr e nt - vo lt age   char act e risti cs  al so   si m ulated   w her e  the   tem per at ur e  var ie s  as  ( 0,  27 ,  72,  87) °C.  The  set   of   f ou r     current - volt age   char act erist ic s   curves,  on e  for  each  te m per at ur e  de gree,  is  plo tt ed  f r om   Fi gure  19   s ho w n.  The   best  res ult  ob t ai ned   opti m um  op erati ng  tem per at ure  for   so la r  cel l  si m ula ti on   is  abo ut  27°C .   The   ou tp ut   perform ance  of   (Eff %,   V oc,  FF%,   an d  Jsc)  was  dec rea sed  w hen   the   op erati ng  te m per at ur e  incr eases .   Ther e f or e,  it   w as  ne ces sa ry  to  m ai ntain  the  so la r  cel l  te m per at ur e  t o  an  appr opriat e  rate  for  go od   ope rati on  and pr oductio n.           Figure   15.   J sc  relat ion s hip t o t he  te m per at ure o f op e rati ng           Figure  16. V oc  r el at ion s hi p  to  the tem per at ure o f op e rati ng       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sc i,   Vo l.   24 , N o.   1 ,  Oct ober  20 21 :  70   -   8 0   78       Figure  17. FF % r el at ionshi p t o  the tem per at u re  of  op e rati ng           Figure   18 . Po w er c onversi on e ff ic ie ncy E ff%  r el at ion s hi p  to  the tem per at ure o f op e rati ng           Figure   19.   C urren t - volt age c ha racteri sti cs of  var yi ng  operati ng tem per at ur e s       4.   CONCL US I O N   CdTe/C dS   thi n - fil m   so la r  cel ls  hav e  sho wn   prom ise   i n  PV   m anufa ct ur in g  due  t o  their  high  conve rsion  effi ci ency  and   lo w  cost  of  pro du ct io n.   In c re ased  phot oc urren t  an d  syst em   per form ance  are  facil it at ed  by  i m pr oved  la ye r  co ver a ge  an d  V oc  val ues,  as  well   as  op tim iz at ion   of  the  thickne ss   of   th e   window  a nd   a bs or ber   la ye rs ,   resu lt in g  in  i m pr ov e d  sta bili ty .   we  hav e  i nvest igate d  t he  eff ect   of  te m per at ur e   on   t he  pe rfo r m ance  of   t hin - fil m   CdTe  so l ar  cel l s .  SCA P S - 1D  3.2.0 0  is  us e d  to  perform   the  si m ulatio n  of  so la r  cel ls.  T he   var ia ti on  of   thickne ss  f or  bo t h  the  buf fe r  a nd  a bsor ber  la ye rs  is  al so  dem on strat ed .   The   eff ect s  of  al l  t hese  va riat ion s   are  exam ined  on   the  s hort  ci rcu it   current   Isc,   ope n - ci rc uit  vo lt age  Voc,  fil l   factor  FF ,  m axi m u m   po we r  P m ax  an d  e ff ic i ency  η.  T he  te m per at ur e  is v aried f r om   280 - 38 0K  whil e  s olar  cel l   CdTe  thic kn e s s  is  va ried  fro m   50 0   to  4000   nm ,  CdS  20   nm   to  100   nm .  It  is  obser ve d  t hat  the  Voc,  F F,   Is c ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  absorber  and buff er layer  thicknesse s fo r CdT e/ C dS ba sed  … ( O m ar   Gha nim G ha z al )   79   and   ef fici ency  decr e ase  with  increasi ng   te m per at ur e .  As  a  r esult,  we  m a y  say   that  CdTe/Cd S  PV   te ch nolo gy  sti ll   need s  extensive  researc h  into  se ver al   issues,  inclu di ng   inter face  def ect s,  m or e  eff ect ive  blo c king  of   diffusi on  im pu riti es, and C dT e dop i ng, all  of whic h wil l be  ess entia l com po ne nts  of ad diti on al   researc h.       ACKN OWLE DGME NTS   Pr of.  Ma rc  B urgelm an  of   t he  U niv e rsity   of   Ge nt  in  Be lgium   gen er ously   pr ovide d  t he  SC AP S   pro gr am   fo r  our  resea rch.  T he   auth or s  a re  al s o  tha nkf ul  for  t he  facil it ie s  prov i ded   by  the  Un i ver sit y  of  Mos ul  and No rthern  Tech nical  Univers it y,  wh ic h con t rib uted  t o enh a ncin g  t he qu al it y o f  this  re search .       REFERE NCE S   [1]   S .   D u b e y,   J .   N .   S a r v a i ya ,   a n d   B .   S e s h a d r i ,   " T e m p e r a t u r e   D e p e n d e n t   P h o t o v o l t a i c   ( P V )   E f f i c i e n c y  a n d   I t s   E f f e c t   o n   P V   P r o d u c t i o n   i n   t h e   W o r l d – A   R e v i e w , "   E n e r g y   P r o c e d i a ,   v o l .   3 3 ,   p p .   3 1 1 - 3 2 1 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y p r o . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 7 2 .   [2]   U.  E .   I .   Adm ini strat ion ,   " Annua l ene rg y   r eview , "  Gove rnm ent   Pri nti ng  Off ice ,   201 1.   [3]   T.   Soga ,   T. Soga ,   " Nanostruc tured Mat er ia ls   for  S ola r  Ene rg y   Con ver sion ,"   El sev ier ,   2006.   [4]   J.  Jordan  and   J.  Pow el l,   "Th e  Fa lse  Hope  of   Biof uel s:  For  En erg y  and  Env ironme nta l  R ea sons ,   Ethanol  W il l   Neve r  Repl a ce   G asoli n e, "  Washing ton Post,   p .   B07 ,   20 06.   [5]   T.   J.   Lundqui st ,   I.   C.   W oer tz,  N. Q uinn,   and  J .   R.   Bene m ann,   "A   r ea l isti c technolo g y   and  eng ineeri ng  assess m ent   of  al ga e  biofu el pro duct ion , "  En ergy   Bi osc ie nc es  Inst it ute,  p .   1 ,   2010 .   [6]   T.   Bradf ord ,   " Solar  rev olut ion :  the   ec onom ic  tra nsform at ion   of  the   globa l   ene rg y   industr y ,"   R eP E c,   200 8 ,    doi:   10 . 7551/ m itpress /6331. 001. 0001 .   [7]   K.  Zwe ibe l ,   J.  Mason,  and  V.  Fthena kis,  "A   S ola r  Grand  Plan, "  Sci entific  Ame rican,   vol .   298,   pp.   64 - 73,   2008 ,     doi:   10 . 1038/scienti fi ca m erica n0 108 - 64.   [8]   J.  Perli n ,   "S ilico n  solar cell turns 50, "  Na ti onal   R ene wabl e  En erg y  Lab. ,   Golden ,   CO.(US ),   2004.     [9]   M.  A.  Gree n,   E .   D.  Dunlop,   J.  Hohl - Ebi nger ,   M.  Yos hit a,   N.  Kopidaki s,  and  A.  W .   Y.  Ho - Bai llie ,   "S ola r  cel l  eff iciency   ta b le s   (Version  55), "  Progress   in  Phot ovol ta ic s:  R ese arch  and  Applic ati ons,  vol .   28 ,   no.   1,   pp .   3 - 15 ,   2020,   d oi :  10 . 10 02/pi p. 3228 .   [10]   S.  Meddour,   D.   Rahe m ,   A.  Y .   C her if,  W .   Hac h e lfi ,   and  L.   Hi ch em,  "A   novel   a pproa ch  for   PV   s y stem  base d  on  m et ahe urist ic   a l gorit hm   conne c t ed  to  the   grid  u sing  FS - M PC   c ontrol ler,"  Ene r gy  Proce dia ,   vo l.   162,   pp .   57 - 6 6,   2019/04/ 01/   20 1 9,   doi :  10 . 1016/j.e g y pro. 201 9. 04 . 007 .   [11]   M.  A.  Gree n  an d  S.  P.  Bremner,  "Ene rg y   conve r sion  appr oac h es  and  m at erials  fo r  high - eff i ci en c y  photovol taics, "   (in  eng) ,   Na t  Ma te r,  vo l. 16, no.  1,   pp .   23 - 34 ,   De c  20,   2016,   doi : 10.1038/ nm at 46 76.   [12]     T.   Potlog  and  N.  Spala tu ,   "Infl uenc e  of  subs trate  te m per at ur e  o n  photovol taic  p ara m et ers  of  Cd S/DdTe/ T e  solar   ce l ls  fab ricat ed  b y   Close  Spa ce   Sublim at ion, "  in   2008  Inte rnatio nal  Semic ondu ctor   Confe renc e ,  vol.   1,   13 - 15  Oc t.  2008  2008,   pp.   1 17 - 120.     [1 3]   M.  Radu   e t  al . ,   "P hotovol ta i c  prope rties  of  th e  CdS /CdT e   he te rojun ct ion  sol ar  c el ls  b efo re  and  after  pro to n   irra di at ion , "  Cha lc ogen ide   Le tters ,   vol. 8,  no.   8 ,  2 011.   [14]   X.  W u   et   al . ,   " High - eff icien c y   CTO/Z TO/CdS/ CdTe   pol y c r y s talli ne   thi n - f il m   solar  c el ls , "  Nati onal  Re n ewabl e   Ene rgy  Lab orat ory   ( Confe renc e   Pape r) ,   Golden,  CO.(US ),   2001.     [15]   F.  Maji d   et  al . ,   "S truc tural  and   Optical  Proper ti es  of   Multi layer  Het ero struc tu re  of  Cd Te /CdS e  Th in  Film s,"  degruy te,  vo l. 23 3,   no .   9 ,   pp .   121 5 – 1231,   2018 ,   d oi:   10 . 1 515/z p ch - 2018 - 1339 .   [16]   A.  Pogrebnja k   a nd  A.  Muham m ed,   "S imulation  Stud y   of   Eff ec ts ,   Opera ti ng  Te m per at ur e  and   L a y er   Th ic kness  o n   Thi n  Film   CIGS   Solar  Ce ll   Per for m anc e, "  Journal   of  Nano -   and  Elec troni c  Ph ysic s ,   vol .   3 ,   no .   3 ,   P P.  5158,   2011.   [17]   H.  Sanka ran aray an an,  "F abr icat ion  of  CIGS   ab sorber  lay e rs  using  a  two - step  proc ess  for  th in   fil m   solar  cell   appl i ca t ions,"   G raduate  Theses  and  Diss ertat ion s,  Unive rs ity  o f South  F lorida ,   2 004.   [18]   E .   S k o p l a k i   a n d   J .   A .   P a l y v o s ,   " O n   t h e   t e m p e r a t u r e   d e p e n d e n c e   o f   p h o t o v o l t a i c   m o d u l e   e l e c t r i c a l   p e r f o r m a n c e :   A   r e v i e w   o f   e f f i c i e n c y / p o w e r   c o r r e l a t i o n s , "   S o l a r   E n e r g y ,   v o l .   8 3 ,   n o .   5 ,   p p .   6 1 4 - 6 2 4 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 0 8 . 1 0 . 0 0 8 .   [19]   M .   H a s a n u z z a m a n ,   A .   B .   M .   A .   M a l e k ,   M .   M .   I s l a m ,   A .   K .   P a n d e y,   a n d   N .   A .   R a h i m ,   " G l o b a l   a d v a n c e m e n t   o f   c o o l i n g   t e c h n o l o g i e s   f o r   P V   s ys t e m s :   A   r e v i e w , "   S o l a r   E n e r g y ,   v o l .   1 3 7 ,   p p .   2 5 - 4 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 6 . 0 7 . 0 1 0 .   [20]   S.  Kurtz   et   a l. ,   "Eva luation  of  high - te m per a tur e  exposure   of  p hotovol taic  m odule s,"  Progress   in  Phot ov o lt ai cs:   Re search  and   A ppli cations,  vo l.  19,   no .   8 ,   pp .   95 4 - 965,   2011 ,   doi :  10. 1002 /pi p . 11 03.   [21]   A .   G l i c k ,   N .   A l i ,   J .   B o s s u y t ,   G .   R e c k t e n w a l d ,   M .   C a l a f ,   a n d   R .   B .   C a l ,   " I n f i n i t e   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   a r r a y s :   C o n s i d e r i n g   f l u x   o f   m o m e n t u m   a n d   h e a t   t r a n s f e r , "   R e n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   1 5 6 ,   p p .   7 9 1 - 8 0 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 2 0 . 0 3 . 1 8 3 .   [22]   M .   M o s t e f a o u i ,   H .   M a z a r i ,   S .   K h e l i f i ,   A .   B o u r a i o u ,   a n d   R .   D a b o u ,   " S i m u l a t i o n   o f   H i g h   E f f i c i e n c y   C I G S   S o l a r   C e l ls   w i t h   S C A P S - 1 D   S o f t w a r e , "   E n e r g y   P r o c e d i a ,   v o l .   7 4 ,   p p .   7 36 - 7 4 4 ,   2 0 1 5 ,   d o i :     1 0 . 1 0 1 6 / j . e g yp r o . 2 0 1 5 . 0 7 . 8 0 9 .   [23]   M.  D.  Burgel m a n,   K .   De coc k,   A .   Niemege ers,   J .   Verschra eg en,   and  S .   Degra v e ,  " SC APS  m anua l , "   Univ ersity   o f   Gent ,   B el gium,   2020.   [24]   M.  Burgel m an ,   J.  Verschr ae ge n,   S.  Degr ave,   and  P.   Nollet,   "M odel ing  t hi n - fil m   PV   device s,"  Progress   in  Phot ovoltai cs:  R ese arch  and   App li cations,  vo l. 12 ,   no .   2‐3 ,   pp .   14 3 - 153,   2004 ,   doi :  10. 1002 /pi p . 52 4.   [25]   K.  Henke l,   J.  Hae ber l e,   K.  Mülle r ,   C.   Janowitz ,   and  D.  Sch m ei ßer ,   " Single   Crystals  of  El ec tronic   Mat erials :  Gr owth  a nd  Pro perti es , "   El sev ier Sci en ce ,   2019 ,   pp.   547 - 572 .   [26]   T.   Di tt ri ch,   " Mat eri a ls Conc ep ts f or  Solar  C el ls , "   2nd  ed. ( Mat eria ls Conc ep ts f or S olar Ce ll s ) ,   2018 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.