ANALISIS PENGARUH KONSENTRASI PUNCAK DOPAN BORON DAN KEDALAMAN JUNCTION TERHADAP KINERJA SEL SURYA SILIKON MONOKRISTAL TIPE-N

HERY IRDIANTORO, Ferdiansjah, S.T., M.Eng.Sc; Faridah S.T., M.Sc.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Penggunaan sel surya berbasis wafer silikon tipe-n sebagai salah satu alternatif, berpotensi menghasilkan nilai kinerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan sel surya berbasis wafer silikon tipe-p. Salah satu metode perbandingan nilai kinerja sel surya berbasis silikon tipe-p dengan tipe-n dapat dilakukan dengan memperbandingkan pengaruh lapisan emiter terhadap nilai kinerja sel surya berbasis silikon tipe-n dan tipe-p. Pada penelitian ini dilakukan simulasi dan analisis pengaruh konsentrasi puncak dopan boron (ND0) dan kedalaman junction (xj) terhadap parameter kinerja sel surya silikon monokristal tipe-n dan perbandingan kinerja sel surya silikon monokristal tipe-n dan tipe-p. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penurunan ND0 dan xj secara umum meningkatkan nilai parameter kinerja sel surya. Khusus pada nilai ND0 rendah sekitar 1x10^18 cm^(-3) peningkatan nilai xj akan meningkatkan nilai Isc dan PMAX. Hasil perbandingan sel surya berbasis silikon tipe-n dan tipe-p menunjukkan bahwa perbedaan penggunaan tipe doping menyebabkan perbedaan nilai efisiensi sel surya, di mana ketika ND0 berada pada rentang 2,5 10^17 cm^(-3) sampai dengan1,96x10^19 cm-3 untuk nilai xj = 1 mikrometer; 2,5x10^17 cm^(-3) sampai dengan 2,5x10^20 cm^(-3) untuk xj = 0,1 mikrometer dan 2,5x10^17 cm^(-3) sampai dengan 4,58x10^18 cm^(-3) untuk xj = 10 mikrometer, efisiensi sel surya berbasis tipe-p lebih unggul dibandingkan dengan sel surya berbasis tipe-n (sekitar 0,01 % sampai 1,17 % untuk xj = 0,1 mikrometer; 0,01% sampai dengan 1,15 % untuk xj = 1 mikrometer dan 0,01 % sampai dengan 0,1% untuk xj = 10 mikrometer). Dengan demikian penggunaan sel surya berbasis tipe-p lebih disarankan dibandingkan dengan penggunaan sel surya berbasis tipe-n.

The usage of solar cells based on n-type silicon wafer as an alternative, potentially resulting in higher performance value compared to solar cell based on p-type silicon wafer. One method of performance comparison of solar cells based on n-type and p-type can be done by comparing the effect of the emitter layer on the performance value of n-type and p-type silicon-based solar cells. In this research, simulation was performed to analyze the influence of the peak concentration of dopant boron (ND0) and junction depth (xj) on the performance parameters of n-type mono-crystalline silicon solar cells and comparison of mono-crystalline silicon solar cell performance based on n-type and p-type. Result of simulation show that the decreasing ND0 and xj generally improve solar cell performance parameter values. In special case, on low ND0 around 1x10^18 cm^(-3), increasing Isc and PMAX. The comparison of solar cells based on n-type silicon and p-type shows that differences in the use of doping cause different types of solar cell efficiency value , whereby when ND0 was in the range of 2.5 x10^17 cm^(-3) to 1.96x10^19 cm^(-3) for xj = 1 micron; 2.5x10^17 cm^(-3) to 2.5x10^20 cm^(-3) for xj = 0.1 micron and 2.5x10^17 cm^(-3) to 4.58x10^18 cm^(-3) for xj = 10 micron, the efficiency of solar cells based on the p-type was superior compared to solar cells based on n-type approximately 0.01 to 0.17 % for xj = 0.1 micron; 0.01% to 1.15 % for xj = 1 micron and 0.01 % to 0.1% for xj = 10 micron. Thus, the use of solar cells based p-type is more advisable than solar cells based on n-type.

Kata Kunci : Sel surya berbasis silikon tipe-n, Sel surya berbasis silikon tipe-p, konsentrasi puncak dopan boron, kedalaman junction dan kinerja sel surya