การแทรกโครงสร้างควอนตัมเวลล์ในชั้นพี เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์แบบรอยต่อพีเอ็น

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลของการแทรกโครงสร้างควอนตัมเวลล์ในสารกึ่งตัวนำชนิดพีต่ออัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮล โดยการคำนวณฟังก์ชั่นคลื่นของอิเล็กตรอนด้วยระเบียบวิธี shooting method จากนั้นทำการคำนวณอัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮลซึ่งแปรผันตรงกับค่าการ
ซ้อนทับกันของฟังก์ชั่นคลื่นของอิเล็กตรอนกับโฮลยกกำลังสอง ผลการคำนวณจะมุ่งเน้นถึงการวิเคราะห์ผลของความกว้าง ความลึกเชิงพลังงานศักย์และสัดส่วนปริมาตรของควอนตัมเวลล์ต่อปริมาตรทั้งหมดของชิ้นสารต่ออัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮล จากผลการคำนวณแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างที่แทรกด้วยควอนตัมเวลล์แบบสมมาตรสามารถลดอัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮลได้อย่างมีนัยสําคัญเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ได้แทรกด้วยควอนตัมเวลล์สำหรับกรณีโครงสร้างที่แทรกด้วยควอนตัมเวลล์ด้วยสัดส่วนปริมาตรของควอนตัมเวลล์ที่แทรกเข้าไปมีค่าน้อยกว่า 5% เมื่อเทียบกับปริมาตรทั้งหมดของชิ้นสารพบว่าโครงสร้างที่แทรกด้วยควอนตัมเวลล์ที่กว้าง และมีความลึกเชิงพลังงานศักย์มากกว่าจะสามารถลดลงอัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮลได้ดีกว่า นอกจากนี้ผลการคำนวณยังแสดงให้เห็นด้วยว่าโครงสร้างที่แทรกด้วยควอนตัมเวลล์ที่มีความกว้าง ความลึกเชิงพลังงานศักย์ และด้วยสัดส่วนปริมาตรที่เหมาะสม สามารถลดอัตราการรวมกันกลับระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮลได้สูงสุดถึง 65%