در این مقاله، بهینه سازی هندسی پیل های خورشیدی که به طور یکپارچه در ماژول های خورشیدی به صورت سریالی متصل شده، مجتمع شده اند، گزارش می شود. مبنی بر تعیین تجربی مقاومت های صفحات الکترود و کنتاکت های ادواری، مقاومت های سری کل هر پیل خورشیدی و ماژول های خورشیدی متصل شده از درون، محاسبه شده اند. با در نظر گرفتن چگالی تولید جریان نوری ثابت، ژول کلی تلفات توان نسبتا مقاومتی، به وسیله یک شبیه سازی خودسازگار بر اساس 1-دیود، تعیین شده است. این روش، بسته به سیستم مواد بکار رفته، اجازه بهینه سازی هندسی ماژول خورشیدی را می دهد. به عنوان مثال، ماژول های خورشیدی پلیمری مبنی بر الکتررودITO و الکترود-بدون-ITO، با در نظر گرفتن ابعاد ساختاری بهینه شده اند.
ماژول خورشیدی یکپارچه، هندسی، حوزه فعال، بهم پیوسته، شبیه سازی، معادله دیود
بیشتر ماژول های خورشیدی پوسته نازک امروزی که از نیمه هادی ها ساخته شده اند، از یک الکترود رسانای نیمه شفاف ساخته شده با ناخالصی از نوع اکسیدهای فلزی، به نام اکسیدهای رسانای شفاف(TCOs)، ساخته شده اند. برای مثال، ماژول های خورشیدی یکپارچه مبنی بر سیلیکون بیشکل، بر روی الکترودهای با ناخالصی ایندیوم با اکسیدقلع(ITO) یا الکترودهای با ناخالصی الومینیوم با اکسید روی(Al:ZnO)، بر روی شیشه نشست می کند. اگرچه، یک اشکال اصلی این TCOها، مقاومت نسبتن زیاد صفحات است، که ویژگی های شفافیت و رسانایی همدیگر را خنثی می کنند. ازینرو، در کل، یک سازکاری میان افزودن ناخالصی و کلفتی لایه با در نظر گرفتن شفافیت، مورد نیاز می باشد. به سخنی دیگر، هدایت محدود شده الکترود، می تواند موجب تلفات مقاومتی سری زیادی شود که مستقیمن به جریان تولید شده نوری(جریانی که در اثر تابش نور جاری می شود) که از آن می گذرد بستگی دارد[2,3].
اخیرا، بازده های تبدیل توان فراتر از 8% برای پیل های خورشیدی آلی گزارش شده است که کاربرد آنها را در محصولات تجاری بیشتر و بیشتر می شازد[6].