Desarrollo y solución computacional de un modelo electrostático para celdas solares de nanoalambres de unión radial

Abstract

En este trabajo, se presenta el desarrollo un modelo electrostático general para heterouniones de nanoalambres de unión radial resolviendo la ecuación de Poisson en coordenadas cilíndricas. A diferencia de las homouniones y heterouniones unidimensionales planas, en este caso, las ecuaciones trascendentales deben resolverse numéricamente para determinar las dimensiones de las regiones de carga espacial, para este fin se usó el método de Newton Raphson. También se obtienen y grafican el campo eléctrico y la distribución de potencial en la heterounión radial para diferentes voltajes de polarización. Como ejemplos, se simularon las estructuras de nanoalambres de heterounión InP/Si y de homounión InP para ser estudiadas electrostáticamente. Este trabajo pretende ser la base para desarrollar un modelo más completo para celdas solares basadas en heterouniones de nanoalambres de unión radial bajo la luz solar. (Texto tomado de la fuente)

In this work, an electrostatic model for radial nanowire heterojunctions was developed by solving Poisson´s equation in cylindrical coordinates. In contrast to planar one-dimensional homo and heterojunctions, in this case, transcendental equations must be solved numerically to determine the radial space-charge dimensions, for this purpose the Newton Raphson method was used. The electric field and potential distribution in the radial heterojunction are also obtained and graphed for different polarization voltages. As examples, InP/Si heterojunction and InP homojunction nanowire structures was simulated and electrostatically studied. This work is intended to be the basis for developing a more complete model for radial nanowire heterojunction solar cells under sunlight.