آموزش نرم افزار اسکپس SCAPS برای شبیه سازی سلول خورشیدی

نرم‌افزار SCAPS چیست؟

نرم‌افزار SCAPS یک ابزار شبیه‌سازی الکترونیکی است که برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی ویژگی‌های مواد نیمه‌رسانا و ساختارهای نیمه‌رسانایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. SCAPS مخفف Semiconductor Device CAps Modeling Program است و به وسیله‌ موسسه‌ IMEC در بلژیک ساخته شده است.

سلول خورشیدی چیست؟

سلول خورشیدی یا فتووالتائیک (Photovoltaic) یک دستگاه الکترونیکی است که توانایی تبدیل انرژی نوری به انرژی الکتریکی را دارد. سلول‌های خورشیدی معمولا از مواد نیمه‌رسانایی مانند سیلیکون، گالیوم آرسنید و یا کادمیوم تلوراید ساخته می‌شوند.

اهمیت یادگیری نرم‌افزار SCAPS برای شبیه‌سازی سلول خورشیدی چیست؟

سوخت‌های فسیلی که در حال حاضر منابع اصلی تامین انرژی به شمار می‌روند، در چند دهه آینده به پایان خواهد رسید. انسان ناگزیر به استفاده از منابع انرژی جایگزین است و به همین دلیل تحقیقات و توسعه در استفاده از انرژی خورشیدی با سرعت خیره‌کننده در سراسر جهان دنبال می‌شود. این نرم‌افزار یک ابزار قدرتمند محاسباتی و مدل‌سازی سلول خورشیدی می‌باشد که توسط دانشکده برق - الکترونیک و اطلاعات در کشور بلژیک ارائه شده است.

این آموزش شبیه‌سازی کامپیوتری با داده‌ها و فرض‌های تجربی و مدل‌های محاسباتی مبتنی بر علوم مرتبط با رشته‌های فیزیک، مهندسی برق، فوتونیک، شیمی، مواد و...، قابلیت‌های تشخیصی خوبی را برای پیشرفت بازده سلول خورشیدی ارائه می‌دهد. همچنین دارای قابلیتی از جمله فیت کردن نتایج تجربی سلول خورشیدی می‌باشد و در آن ساختارهای گوناگون سلول خورشیدی که اخیرا تحقیقات بسیاری بر روی آن‌ها انجام گرفته، قابل بررسی است. این شبیه‌ساز گسترشی را در مورد ساختارهای فیزیکی سلول خورشیدی می‌دهد و اطلاعات نظری را به صورتی ارائه می‌دهد که برای افراد غیر حرفه‌ای قابل فهم باشد.

در این فرادرس چه چیزی یاد می‌گیریم؟

در این فرادرس ابتدا به مقدمه‌ای بر نرم‌افزار SCAPS، معرفی قابلیت‌ها و تعریف ساختار یک سلول خورشیدی می‌پردازیم؛ سپس پارامترها و مدار معادل سلول خورشیدی و شرایط روشنایی و تنظیمات خروجی‌های اصلی شبیه‌سازی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در انتها، تحلیل نتایج یک ساختار سلول خورشیدی و سلول خورشیدی CIGS و نحوه رسم نمودارها در نرم‌افزار SigmaPlot را به شما مخاطبین عزیز یاد خواهیم داد.

مفید برای

• مهندسی برق
• فیزیک
• شیمی
•  فوتونیک
•  مهندسی فتوولتائیک
• مهندسی مواد