Método de RBF Aplicado a la Simulación de Transporte de Carga en CSO
Abstract
La búsqueda y el mejoramiento de fuentes alternas de energía es uno de los retos más importantes que actualmente enfrenta la humanidad. Dentro de las fuentes renovables, las celdas solares basadas en materiales inorgánicos han mostrado un gran desarrollo en los últimos años. Sin embargo, todavía es una tecnología que se encuentra en desarrollo, de ahí que el conocimiento de los procesos dinámicos de cargas es de gran importancia para su desarrollo.
En este artículo nos proponemos estudiar los procesos de transporte de carga en dispositivos de celdas solares orgánicas mediante el modelado y la simulación numérica. Se presenta en este caso a las Funciones de Base Radial como un método eficiente para resolver las ecuaciones del modelo de Drift-Diffusion, el cual está formado con un sistema de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales acopladas y con condiciones de contorno que conducen a discontinuidades que no son difíciles de modelar con otros métodos tradicionales.
Palabras claves: Celdas solares orgánicas, Simulación numérica, Funciones de Base Radial, Modelo de Drift-Diffusion.
References
[1] Buxton G and Clarke N. (2007). Computer simulation of polymer solar cells. Modelling and simulation in materials science and engineering 15 pp. 13-26.
[2] Chunjun Liang et.al. (2014). Modeling and simulation of bulk heterojunction polymer solar cells”. Solar Energy Materials and Solar Cells 12,7 pp. 67-86.
[3] D. Vasileska, D. Mamaluy, H. Khan, K. Raleva, and S.M. Goodnick (2008). Semiconductor device modeling. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 5, 2008.
[4] Inchan Hwang, Christopher R. McNeill y Neil C. Greenham (2009). Drift-diffusion modeling of photocurrent transients in bulk heterojunction solar cells”. Journal of Applied Physics 106.9, 094506.
[5] Koster, L. J. A., Smits, E. C. P., Mihailetchi, V. D., & Blom, P. W. M. (2005). Device model for the operation of polymer/fullerene bulk heterojunction solar cells. Physical Review B, 72(8), art. - 085205. [085205]. DOI: 10.1103/physrevb.72.085205, 10.1103/PhysRevB.72.085205
[6] Sarra, Scott A. (2006). Integrated multiquadric radial basis function approximation methods. Comput. Math. Appl., 51(8):1283–1296.
[7] Wolfgang Tress (2011). Device Physics of Organic Solar Cells. Drift-Diffusion Simulation in Comparison with Experimental Data of Solar Cells Based on Small Molecules”. Ph.D. Thesis. Technischen Universitat Dresden.
[8] W. S. Koh et.al. (2011).Three-Dimensional Optoelectronic Model for Organic Bulk Heterojunction Solar Cells”. IEEE Journal of Photovoltaics 1.1, pp. 84-92. issn: 2156- 3381.